解:(1)白磷燃燒會成白色固體五氧化二磷,故可觀察到產(chǎn)生大量白煙;由于白磷燃燒消耗盡點空氣體積
的氧氣,因此裝置內(nèi)氣體體積減少50mL×
=10mL,所以注射器內(nèi)10mL氣體進(jìn)入補(bǔ)充,注射器內(nèi)剩余氣體體積20mL-10mL=10mL,因此,可以看到活塞慢慢左移到約10mL處;此實驗再次驗證了空氣中約含
或21%的氧氣;
(2)當(dāng)緩緩向外拉動注射器的活塞時,錐形瓶內(nèi)氣體被抽入注射器,如果裝置氣密性良好,外界的空氣就會從長頸漏斗進(jìn)入補(bǔ)充,因此,可觀察到長頸漏斗下端管口產(chǎn)生氣泡;故選D;
(3)(I)取用藥品時,試劑瓶的瓶蓋應(yīng)倒放在桌面上;在保存氫氧化鈉時,由于氫氧化鈉既能吸收空氣中的水而潮解,又能吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì),因此必須密封保存;
(II)氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)生成氯化鈉和水,化學(xué)方程式為NaOH+HCl=NaCl+H
2O;碳酸鈉與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成氯化鈉、水和二氧化碳?xì)怏w,化學(xué)方程式為Na
2CO
3+2HCl=2NaCl+H
2O+CO
2↑;因為所選用的鹽酸具有揮發(fā)性,而得產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的體積測定不準(zhǔn)確,因而造成對碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定不準(zhǔn)確;所選擇的儀器容積所限,若產(chǎn)生較多氣體時,氣體體積超出所選注射器量程時,因無法測量體積而實驗失敗,所以,加入藥品時要適當(dāng)進(jìn)行控制;
(III)(i)利用裝置E中濃硫酸具有吸水性,該裝置在實驗中主要為除去二氧化碳中的水蒸氣;裝置G中的堿石灰既能吸收空氣中的水,又能吸收空氣中的二氧化碳,連接在裝置F與大氣之間,作用在于防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入F中;
(ii)推拉注射器可使裝置內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳完全被裝置F中氫氧化鈉溶液吸收,若推拉速度過快,會造成二氧化碳?xì)怏w未被吸收而排出,使得測定的二氧化碳質(zhì)量偏小而導(dǎo)致整個測定結(jié)果偏;
(iii)根據(jù)裝置F的質(zhì)量變化,可知反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量=321.6g-320.5g=1.1g;設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na
2CO
3+2HCl=2NaCl+H
2O+CO
2↑
106 44
x 1.1g
=
x=2.65g
該燒堿樣品中Na
2CO
3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
×100%=26.5%
故答案為:(1)產(chǎn)生大量白煙;10;
或21%;
(2)D;
(3)(I)倒;氫氧化鈉固體吸水潮解;氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)變質(zhì);
(II)NaOH+HCl=NaCl+H
2O;Na
2CO
3+2HCl=2NaCl+H
2O+CO
2↑;產(chǎn)生的二氧化碳中混雜水蒸氣和氯化氫氣體;若樣品取多了,產(chǎn)生氣體可能超過注射器量程,若樣品取少了,產(chǎn)生氣體太少,無法測量;
(III)(i)除去二氧化碳中的水蒸氣;防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入F中;(ii)偏小;(iii)26.5%.
分析:(1)根據(jù)磷在空氣中燃燒消耗盡氧氣可測定氧氣占空氣體積
的實驗結(jié)果,解答本問題;
(2)根據(jù)實驗室檢查裝置氣密性的原理,分析該裝置在進(jìn)行氣密性檢驗時可能出現(xiàn)的現(xiàn)象;
(3)(I)根據(jù)實驗室對藥品取用時的要求及氫氧化鈉的性質(zhì),分析圖示操作中存在的不符合操作要求的問題;
(II)根據(jù)氫氧化鈉與碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)的性質(zhì),寫出兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式;結(jié)合所選用藥品及裝置,對操作中可能出現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行分析,做出判斷;
(III)(i)根據(jù)對整個裝置及實驗?zāi)康睦斫,結(jié)合裝置中所加藥品的特性,判斷盛放濃硫酸的裝置E及盛放堿石灰的裝置G的作用;
(ii)分析推拉注射器對整個實驗的作用,對不恰當(dāng)?shù)耐评M(jìn)行分析,判斷該不當(dāng)操作對測定結(jié)果的影響;
(iii)實驗數(shù)據(jù)的處理:利用裝置F的質(zhì)量變化得出反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量,利用這一質(zhì)量,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量,從而計算出該燒堿樣品中Na
2CO
3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
點評:在最后進(jìn)行生成二氧化碳質(zhì)量計算時,不能使用完全反應(yīng)后的質(zhì)量321.6g與開始加入藥品的質(zhì)量320g的質(zhì)量差求得,因為,在實驗過程中該裝置還吸收了裝置空氣中的二氧化碳,吸收后質(zhì)量變?yōu)?20.5g.