Question

某校化学小组的同学开展K₂CO₃和NaCl的固体混合物中K₂CO₃的检验与质量分数测定的探究实验，他们提出下列实验方案。

（一）补全以下检验混合物中存在K₂CO₃的实验步骤及相关现象

（1）取混合物样品溶于水，分别取少量溶液进行以下实验

（2）_________________________________________则一定存在K⁺;

（3）___________________________________________________则一定存在CO₃^2—。

（二）测定K₂CO₃质量分数

（1）甲同学用图1所示装置，把xg的混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的CO₂气体的体积。实验开始时检查该装置气密性的方法是                                。

（2）乙同学用图2代替图1中的收集装置，则所测K₂CO₃质量分数        （填“偏大”、“偏小”、“不变”），你的改进方案是                                        。

（3）丙同学用图3装置测定CO₂的质量，该装置存在较多缺陷，从而导致实验误差，请你填写其中的三点缺陷：I                   ；Ⅱ                    ；Ⅲ            

Answer

（一）2．用焰色反应，同时透过钴玻璃片观看燃烧的火焰，如果是紫色的;

3．加入氯化钡溶液有白色沉淀，再加入盐酸沉淀溶解生成无色无味使澄清石灰水浑浊的气体。

（二）（1）关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位；

（2）偏小;将水换成饱和碳酸氢钠溶液;

（3）：①产生的CO2气体中混有水蒸气，同时被碱石灰吸收，导致结果偏大；②反应结束后装置内残留的CO2气体不能全部排出，导致结果偏小；③球形干燥管与空气相通，也会吸收空气中的CO2和水蒸气，导致结果偏大；④实验开始时，装置内的空气中会有部分CO2也会被碱石灰吸收，导致结果偏大等。．

【解析】（一）钾离子的检验一般用焰色反应，即用焰色反应，同时透过钴玻璃片观看燃烧的火焰，如果是紫色的，说明含有钾离子；CO32－的检验可以氯化钡和盐酸，即加入氯化钡溶液有白色沉淀，再加入盐酸沉淀溶解生成无色无味使澄清石灰水浑浊的气体。

（二）（1）由于有注射器，所以检查该装置气密性的方法是关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位；

（2）由于CO2能溶于水，造成收集的CO2体积减少，所以测定结果偏小；改正的方法是减少CO2的溶解，所以可将水换成饱和碳酸氢钠溶液。

（3）考查实验的评价，根据实验装置图即原理可知，存在的问题是①产生的CO2气体中混有水蒸气，同时被碱石灰吸收，导致结果偏大；②反应结束后装置内残留的CO2气体不能全部排出，导致结果偏小；③球形干燥管与空气相通，也会吸收空气中的CO2和水蒸气，导致结果偏大；④实验开始时，装置内的空气中会有部分CO2也会被碱石灰吸收，导致结果偏大等。