18.某NaHCO3樣品中含有NaCl雜質(zhì),為測定試樣中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某同學(xué)設(shè)計(jì)了二種方案:
Ⅰ、方案一:稱取10g樣品按如圖1裝置進(jìn)行測定.

(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑.
(2)裝置D的作用是吸收空氣中的水和二氧化碳.
(3)完全反應(yīng)時,若測得C裝置在反應(yīng)前后的質(zhì)量差是2.0g,則樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為76.4%.
(4)此方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)值偏小,可能的原因是CO2殘留于AB裝置中.
Ⅱ、方案二:取4g樣品溶于水,加入適當(dāng)指示劑,逐滴滴入1mol/L硫酸,待恰好完全反應(yīng)時,測定所消耗的硫酸的體積.
回答下列問題:
(1)上述測定,需用已知濃度的濃硫酸配制100mL 1mol/L的稀硫酸;
①配制過程中不需要用到的儀器是圖2中的D.

②配制過程中出現(xiàn)以下情況,對所配制溶液濃度無影響的是C.
A.沒有洗滌燒杯和玻璃棒.
B.如果加水超過了刻度線,取出水使液面恰好到刻度線.
C.容量瓶沒有干燥.
(2)滴加硫酸時反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑.
(3)恰好完全反應(yīng)時,若測得消耗硫酸的體積為20mL,則樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84%.

分析 方案一:根據(jù)裝置圖可知,碳酸氫鈉在A中受熱分解,生成二氧化碳和水蒸汽,混合氣體通過濃硫酸吸水,根據(jù)濃硫酸的質(zhì)量變化判斷生成水的質(zhì)量,再能過U形管中的堿石灰,吸收生成的二氧化碳,根據(jù)固體的質(zhì)量的變化得出二氧化碳的質(zhì)量,裝置最后的干燥管中堿石灰可以防止空氣中的水和二氧化碳對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的干擾;
方案二:用碳酸氫鈉與硫酸反應(yīng),依據(jù)滴定過程硫酸和碳酸氫鈉反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算純碳酸氫鈉的質(zhì)量,再根據(jù)$\frac{NaHC{O}_{3}的質(zhì)量}{樣品的質(zhì)量}$×100%計(jì)算樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),根據(jù)配制一定物質(zhì)的量的濃度溶液的實(shí)驗(yàn)要求,確定需要的儀器,根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作中對$c=\frac{{n}_{B}}{{V}_{溶液}}$中的nB和V溶液的影響判斷對溶液濃度的影響,據(jù)此答題.

解答 解:Ⅰ、方案一:根據(jù)裝置圖可知,碳酸氫鈉在A中受熱分解,生成二氧化碳和水蒸汽,混合氣體通過濃硫酸吸水,根據(jù)濃硫酸的質(zhì)量變化判斷生成水的質(zhì)量,再能過U形管中的堿石灰,吸收生成的二氧化碳,根據(jù)固體的質(zhì)量的變化得出二氧化碳的質(zhì)量,裝置最后的干燥管中堿石灰可以防止空氣中的水和二氧化碳對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的干擾,
(1)碳酸氫鈉在A中受熱分解,生成二氧化碳和水蒸汽,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑,
故答案為:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)根據(jù)上面的分析可知,裝置D的作用是吸收空氣中的水和二氧化碳,
故答案為:吸收空氣中的水和二氧化碳;
(3)完全反應(yīng)時,若測得C裝置在反應(yīng)前后的質(zhì)量差是2.0g,即生成的二氧化碳的質(zhì)量為2.0g,設(shè)NaHCO3的質(zhì)量為m,
根據(jù)方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑,
            84×2              44 
             m                 2.0g
所以m=$\frac{84×2×2}{44}$g=7.64g
樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{7.64g}{10g}$×100%=76.4%,
故答案為:76.4%;
(4)此方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)值偏小,可能的原因是CO2殘留于AB裝置中,未能在C中測出,
故答案為:CO2殘留于AB裝置中;
Ⅱ、方案二:用碳酸氫鈉與硫酸反應(yīng),依據(jù)滴定過程硫酸和碳酸氫鈉反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算純碳酸氫鈉的質(zhì)量,再根據(jù)$\frac{NaHC{O}_{3}的質(zhì)量}{樣品的質(zhì)量}$×100%計(jì)算樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),根據(jù)配制一定物質(zhì)的量的濃度溶液的實(shí)驗(yàn)要求,確定需要的儀器,根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作中對$c=\frac{{n}_{B}}{{V}_{溶液}}$中的nB和V溶液的影響判斷對溶液濃度的影響,
(1)①配制過程中需要用到燒杯、玻璃棒、容量瓶,不用集氣瓶,
故選D;
②A、沒有洗滌燒杯或玻璃棒,導(dǎo)致配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小,配制的溶液濃度偏低,
B、如果加水超過了刻度線,取出水使液面恰好到刻度線,溶液濃度減。
C、容量瓶洗凈后沒有干燥,對溶質(zhì)的物質(zhì)的量及最終溶液的體積都沒有影響,所以不影響配制結(jié)果,
故答案為:C;
(2)滴加硫酸時反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑,
故答案為:2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑;
(3)若測得消耗硫酸的體積為20mL,硫酸濃度為1mol/L
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2
2         1
n        1mol/L×0.02L
n=0.04mol
 樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.04mol×84g/mol}{4g}$×100%=84%;
故答案為:84%.

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究和分析判斷,主要是實(shí)驗(yàn)基本操作和定量計(jì)算應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

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2NaOH+Cl2↑+
H2
3CO+Fe2O3
$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2
陰極:
Cu2++2e-═Cu
2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O
ABCD
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(1)E在元素周期表中的位置第三周期第ⅥA族.
(2)B最簡單氣態(tài)氫化物的電子式,屬于共價化合物(填“離子”或“共價”);D的最高價氧化物的水化物電子式,所含化學(xué)鍵類型:離子鍵、共價鍵.
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