Question

【題目】小蘇打長(zhǎng)期放置在空氣中會(huì)變質(zhì)(部分轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3)，某研究小組欲測(cè)定某小蘇打樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

Ⅰ、加熱分解法

利用圖1裝置，充分加熱小蘇打樣品。

(1)儀器a的名稱為___________________。

(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有：

①儀器a的質(zhì)量W1g；

②加熱前，儀器a和樣品的總質(zhì)量W2g；

③加熱冷卻后，儀器a和殘留物的總質(zhì)量W3g。

(3)列出小蘇打樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式____________________

Ⅱ、測(cè)量氣體體積法

利用圖2裝置，測(cè)定反應(yīng)生成氣體的體積。

(1)組裝好儀器后，首先進(jìn)行的操作為_________________________________________。

(2)導(dǎo)管g的作用為_________________________________________________________。

(3)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，B、C中最好用________________溶液代替水。

(4)待反應(yīng)結(jié)束，氣體冷卻至室溫后，利用圖示裝置讀取氣體體積時(shí)，應(yīng)注意的事項(xiàng)有：

①讀數(shù)時(shí)應(yīng)上下移動(dòng)C管，使B、C兩管液面相平；

②視線與液面最低處相平。

(5)若所取樣品的質(zhì)量為m g，反應(yīng)前滴定管C的讀數(shù)為V1 mL，反應(yīng)結(jié)束后滴定管C的讀數(shù)為V2 mL，則樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和為_______________(氣體體積均已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。

Answer 1

【答案】坩堝84（W2-W3）/31（W2-W1）檢查裝置氣密性平衡分液漏斗與錐形瓶?jī)?nèi)的氣壓，使液體順利流下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氣體體積誤差飽和NaHCO3(V1-V2)/22400mol

【解析】

Ⅰ（1）根據(jù)儀器的形狀和用途分析其名稱。

（3）樣品中碳酸氫鈉固體受熱發(fā)生分解，利用質(zhì)量差量法進(jìn)行計(jì)算出樣品中純碳酸氫鈉固體的質(zhì)量，然后計(jì)算樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

Ⅱ（1）有氣體生成的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡量避免氣體的損失，要檢查裝置的氣密性。

（2）g有平衡氣壓、使液體順利流下，減少誤差的作用。

（3）二氧化碳易溶于水，但難溶于飽和碳酸氫鈉溶液。

（5）根據(jù)信息計(jì)算出反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的總量，然后根據(jù)C原子守恒計(jì)算NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和。

Ⅰ（1）這是一個(gè)用來(lái)給固體加熱的陶瓷儀器，該儀器名稱是坩堝；正確答案：坩堝。

（3）設(shè)樣品中含有純碳酸氫鈉為xg；根據(jù)題意分析可知：樣品質(zhì)量為（W2-W1）g，根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算：

2NaHCO3 = Na2CO3+ CO2↑+ H2O 質(zhì)量減少量

2×84 106 m=62

x （W2-W1）-(（W3-W1）

列方程求出x=168（W2-W3）/62=84（W2-W3）/31 ；小蘇打樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式=[84（W2-W3）]/[31×（W2-W1）]=84（W2-W3）/31（W2-W1）；正確答案：84（W2-W3）/31（W2-W1）。

Ⅱ（1）連接儀器后在實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置氣密性，否則可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失��；正確答案：檢查裝置氣密性。

（2）①導(dǎo)管g的作用是：平衡分液漏斗與錐形瓶?jī)?nèi)的氣壓，使液體順利流下，否則稀硫酸不易流下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的體積誤差，而使測(cè)量更準(zhǔn)確；正確答案：平衡分液漏斗與錐形瓶?jī)?nèi)的氣壓，使液體順利流下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氣體體積誤差。

（3）二氧化碳能溶于水，但難溶于飽和碳酸氫鈉溶液，從而減少誤差，所以可以用飽和碳酸氫鈉代替水；正確答案：飽和NaHCO3。

（5）CO2氣體體積=(V1-V2)mL，則n(CO2)=(V1-V2)×10-3/22.4mol；根據(jù)C原子守恒得：n(NaHCO3)+n(Na2CO3)=n(CO2)= (V1-V2)×10-3/22.4=(V1-V2)/22400mol；正確答案：(V1-V2)/22400mol。