Question

【題目】某研究小組為測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數，設計并實施了以下實驗。

(1)實驗1：使用下圖裝置通過干燥管的增重測量CO2的質量。

①盛放稀硫酸的儀器名稱為________。

②試劑X為________。

③某同學認為裝置中干燥管的增重并不能準確表示混合物與稀硫酸反應產生的CO2的質量，其理由是________。

(2)實驗2：取a g混合物樣品加熱、冷卻、稱重，重復以上操作至固體質量不再變化，測得固體質量變為b g。

①寫出加熱過程中發生反應的化學方程式________。

②混合物中Na2CO3質量分數為(用a、b表示)________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 堿石灰 裝置內空氣中有CO2；干燥裝置的尾端空氣中的CO2和水也對堿石灰增重有影響，裝置內殘余有大量二氧化碳氣體 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 1-

【解析】

(1)①根據儀器的結構判斷儀器的名稱；

②根據CO2是酸性氧化物，可以與堿性物質反應吸收CO2分析；

③從被干燥管中吸收的物質的來源、吸收程度大小分析判斷；

(2)①NaHCO3不穩定，受熱分解產生碳酸鈉、水、二氧化碳；

②減少的質量為反應產生的水、二氧化碳的質量，根據NaHCO3分解產物與反應物的質量關系確定NaHCO3的質量，結合樣品總質量計算出Na2CO3的質量，進而可得樣品中Na2CO3的質量分數。

(1)①由儀器的結構判斷可知盛放稀硫酸的儀器名稱為分液漏斗；

②CO2是酸性氧化物，可以與堿性物質發生反應，所以在干燥管中的物質X為堿石灰，用來吸收CO2氣體；

③從裝置圖可知：裝置內空氣中有CO2會被堿石灰吸收；干燥裝置的尾端空氣中的CO2和水也會被吸收，對堿石灰增重有影響；同時反應產生的CO2氣體會在裝置內有殘余，而導致不能被干燥管中的物質吸收，都會導致產生誤差；

(2)①Na2CO3穩定，受熱不分解，而NaHCO3不穩定，受熱分解產生碳酸鈉、水、二氧化碳，分解反應的方程式為：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

②NaHCO3受熱分解：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O根據方程式可知：每有168g NaHCO3受熱分解，會產生1molH2O、1molCO2，固體質量減小62g，反應前后固體質量減輕(a-b)g，則樣品中含有NaHCO3的質量為m(NaHCO3)=×(a-b)g=g，則樣品中Na2CO3的質量為[a-]g，所以Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數為：×100%=1-。