Question

（16分）實驗室有NH₄HCO₃和NaHSO₃的干燥粉狀混合物，某興趣小組為測定其中NH₄HCO₃的含量，設計了用在混合物中加酸的實驗方法來測定其質量分數。回答以下問題：
⑴化學小組主要選用了下列藥品和儀器進行實驗。（圖中每種儀器裝置只選用了一次，鐵架臺等固定儀器未畫出）

請按氣流由左向右的方向，儀器連接順序是（填儀器的接口字母a、b．．．）
a→   →   →   →   → f →g →     →    。
⑵實驗開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣，作用是                   ；加酸后A裝置再次鼓入空氣的作用是                   。
⑶ E裝置的作用是                                                     。
⑷實驗中，若C瓶中溶液褪色，則測定結果可能會偏     （填“高”或“低”）。為了確
保實驗中C瓶溶液不褪色，若取樣品的質量為m g，實驗前 E中所裝 a mol·L^－1的KMnO₄
溶液體積（V）不少于              mL。
⑸若混合物樣品質量為13.1g，充分作用后堿石灰增重4.4g，則混合物中NH₄HCO₃的質
量分數為                            。
⑹從定量測定的準確性考慮，該套裝置還應作進一步的改進是                    。
可能用到的相對原子質量：H～1  C～12  N～14  O～16  Na～23  S～32 

Answer 1

⑴ a→i→h→d→e→f→g→b→c  
⑵排出裝置中原有空氣，將生成的氣體全部送入后續裝置（答使反應產生的CO₂
和SO₂能被完全吸收也對）
⑶除去SO₂，以防止SO₂對測定結果的影響
⑷高   50m/（13a）
⑸ 60.3%
⑹在B之后再接一個阻止空氣中水和二氧化碳進入B的裝置

解析試題分析：（1）本題實驗原理是向混合物中加酸產生二氧化碳和二氧化硫氣體，用高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，然后通過品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡，將氣體通過濃硫酸干燥，最后用堿石灰吸收二氧化碳氣體，堿石灰增加的質量即為二氧化碳氣體的質量。所以裝置連接順序是aihdefgbc。。
（2）實驗開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣目的是排出系統中的二氧化碳氣體，加酸后再次鼓入空氣的作用是使生成的氣體全部進入后續裝置。
（3）高錳酸鉀溶液的作用是吸收二氧化硫氣體。
（4）若品紅溶液褪色，說明二氧化硫氣體沒有除盡，所以堿石灰質量將偏大，測定結果將偏高。根據得失電子相等得二氧化硫與高錳酸鉀關系為5SO₂～2KMnO₄。若mg固體全是亞硫酸氫鈉，則生成二氧化硫m/104mol，需要高錳酸鉀物質的量為m/260mol，所以高錳酸鉀溶液體積不少于50m/13amL。
（5）堿石灰增重4.4g，二氧化碳物質的量為0.1mol，由碳元素守恒，碳酸氫銨物質的量也為0.1mol，碳酸氫銨質量為7.9g，所以碳酸氫銨質量分數為60.3%。
（6）堿石灰與大氣相通，堿石灰能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，所以應在堿石灰后面再連接一個裝有堿石灰的裝置。
考點：化學實驗
點評：本題主要目的是測定二氧化碳氣體的質量，但二氧化硫也能被堿石灰吸收，所以在吸收二氧化碳氣體前應將二氧化硫氣體除盡，除去二氧化硫氣體一般用酸性高錳酸鉀溶液或溴水，再用品紅溶液檢驗二氧化硫氣體是否除盡。