Question

有一含NaCl、Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的混合物，某同學設計如下實驗，通過測量反應前后C、D裝置質量的變化，測定該混合物中各組分的質量分數(shù)．

（1）實驗時，B中NaHCO₃發(fā)生反應的化學方程式為：

 

（2）裝置C中盛放的試劑為

 

 （供選試劑為：濃硫酸、無水CaCl₂、堿石灰）．
（3）E裝置中玻璃儀器的名稱為

 

：E裝置在該實驗中的主要作用是：

 

（4）若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl含量將

 

（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
（5）反應前，在B裝置中通入空氣可減少實驗誤差，操作方法是

 

．
（6）若樣品的質量為mg，反應后C、D的質量差分別為m₁g、m₂g，則該混合物中Na₂CO₃?10H₂O的質量分數(shù)為：

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：

分析：將空氣通過堿石灰吸收CO₂和H₂O后進入裝置，以充分排出反應管B中產(chǎn)生的CO₂和H₂O．在B中，Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃發(fā)生分解，產(chǎn)生的H₂O被C管（盛無水CaCl₂）吸收，CO₂被D管（盛堿石灰）吸收，通過C、D管的質量增加可計算Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的質量，從而確定各成分的質量分數(shù)．但一定要防止外界空氣中的CO₂和H₂O進入裝置．若將A裝置換作盛NaOH溶液的洗氣瓶，則m（H₂O）增加，使Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的含量偏高，NaCl的含量偏低．
（1）加熱時，Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃分解；
（2）CD盛裝固體，用于吸收水、二氧化碳氣體；
（3）該儀器是（球形）干燥管；堿石灰能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
（4）當空氣通入氫氧化鈉溶液中會帶走部分水分，導致對實驗造成干擾；
（5）在B裝置中通入空氣，將裝置內的水和二氧化碳排出，但不能進入C裝置．
（6）根據(jù)D裝置中增重質量計算吸收的二氧化碳的量，根據(jù)碳酸氫鈉分解時生成的二氧化碳和水蒸氣的關系式計算碳酸氫鈉生成的水蒸氣，總的水蒸氣減去碳酸氫鈉生成的水蒸氣就是十水碳酸鈉分解生成的水蒸氣，根據(jù)十水碳酸鈉分解生成的水蒸氣和十水碳酸鈉的關系式計算十水碳酸鈉的質量，從而計算其質量分數(shù)．

解答： 解：將空氣通過堿石灰吸收CO₂和H₂O后進入裝置，以充分排出反應管B中產(chǎn)生的CO₂和H₂O．在B中，Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃發(fā)生分解，產(chǎn)生的H₂O被C管（盛無水CaCl₂）吸收，CO₂被D管（盛堿石灰）吸收，通過C、D管的質量增加可計算Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的質量，從而確定各成分的質量分數(shù)．但一定要防止外界空氣中的CO₂和H₂O進入裝置．若將A裝置換作盛NaOH溶液的洗氣瓶，則m（H₂O）增加，使Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的含量偏高，NaCl的含量偏低．
（1）B中Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃發(fā)生分解，反應的方程式分別為Na₂CO₃?10H₂O

△   .

Na₂CO₃+10 H₂O、2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂CO₃?10H₂O

△   .

Na₂CO₃+10 H₂O、2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（2）Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃發(fā)生分解，產(chǎn)生的H₂O被C管（盛無水CaCl₂）吸收，CO₂被D管（盛堿石灰）吸收，通過C、D管的質量增加可計算Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的質量，
故答案為：無水CaCl₂；
（3）E為干燥管，盛有堿石灰，可防止外界空氣中的CO₂和H₂O進入裝置，故答案為：干燥管；防止空氣中的H₂O和CO₂進入D中；
（4）若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則m（H₂O）增加，使Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的含量偏高，NaCl的含量偏低，故答案為：偏低；
（5）反應前，在B裝置中通入空氣，應關閉彈簧夾b，打開彈簧夾a，將裝置內的水和二氧化碳排出，但不能進入C裝置中，
故答案為：關閉彈簧夾b，打開彈簧夾a，向裝置中通入空氣；
（6）D裝置中增加的質量為二氧化碳的質量，碳酸氫鈉分解生成的水蒸氣的質量為x．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
                18g  44g
                x    m₂
x=

m2×18

44

裝置C吸收的是水蒸氣，包括碳酸氫鈉分解生成的和十水碳酸鈉分解生成的，十水碳酸鈉分解生成的水蒸氣的質量=m₁-

m2×18

44

=

44m1-18m2

44

g．
設十水碳酸鈉的質量為y．
Na₂CO₃?10H₂O 

△   .

Na₂CO₃+10H₂O
286g                    180g
y                    

44m1-18m2

44

g．
 y=

286(44m1-18m2)

180×44

g
所以十水碳酸鈉的質量分數(shù)=

286(44m1-18m2) 180×44

m

×100%=

286(44m1-18m2)

180×44m

×100%，
故答案為：

286(44m1-18m2)

180×44m

×100%．

點評：本題考查較為綜合，以鈉的化合物為載體，綜合考查學生實驗能力和分析能力，注意把握物質的性質以及實驗原理，為解答該題的關鍵，題目難度中等．