Question

【題目】有一含 Na2CO3·xH2O和 NaHCO3的混合物，某同學(xué)設(shè)計如圖所示的實驗裝置，通過測量反應(yīng)產(chǎn)生的 CO2 和 H2O的質(zhì)量，來確定 Na2CO3··xH2O中 x的數(shù)值。

（1）實驗步驟：

①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實驗裝置后，檢查裝置的氣密性。

②稱取樣品，并將其放入硬質(zhì)玻璃管中；稱量裝濃硫酸的洗氣瓶 C 的質(zhì)量和盛裝堿石灰的 U形管 的質(zhì)量。

③打開活塞K1、K2，關(guān)閉K3，緩緩鼓入氮氣數(shù)分鐘，其目的是_________________________。

④關(guān)閉活塞K1、K2，打開 K3，點燃酒精燈，加熱至不再產(chǎn)生氣體。加熱時 NaHCO3 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。

⑤打開活塞 K1，緩緩鼓入氮氣數(shù)分鐘，然后拆下裝置，再次稱量洗氣瓶C的質(zhì)量和 U形管 D的質(zhì)量。

（2）關(guān)于該實驗方案，請回答下列問題。

①裝置 E的名稱是_________，E中盛放的試劑也是堿石灰，其作用是_______________________________。

②若樣品質(zhì)量為 29.3 g，反應(yīng)后 C、D 裝置增加的質(zhì)量分別為 9 g、4.4 g，則 Na2CO3·xH2O中x為___________。

Answer 1

【答案】除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳 2NaHCO3= Na2CO3＋CO2↑＋H2O 干燥管（或球形干燥管） 防止空氣中的CO2和水蒸氣進入D中影響測定結(jié)果 x＝8

【解析】

根據(jù)實驗裝置及目的可確定，A為吸收氮氣中的水蒸氣，B為碳酸氫鈉及碳酸鈉晶體受熱分解的裝置，C為吸收產(chǎn)生的水蒸氣，D為吸收碳酸氫鈉分解產(chǎn)生的二氧化碳氣體，E為防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入裝置D，導(dǎo)致測定結(jié)果錯誤，通入氮氣為使裝置B中產(chǎn)生的水蒸氣及二氧化碳均被完全吸收。

(1)③打開活塞K1、K2，關(guān)閉K3，緩緩鼓入氮氣數(shù)分鐘，可除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳，使整個裝置充滿氮氣；

④加熱時 NaHCO3受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，化學(xué)方程式為2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O；

(2)①裝置E為球形干燥管；E的目的為防止空氣中的CO2和水蒸氣進入D中影響測定結(jié)果，可盛有堿石灰；

②C、D 裝置增加的質(zhì)量分別為 9 g、4.4 g，則生成的水的物質(zhì)的量為0.5mol，二氧化碳為0.1mol，只有碳酸氫鈉生成二氧化碳，則n(NaHCO3)=0.2mol，其質(zhì)量為16.8g，m(Na2CO3·xH2O)=29.3-16.8=12.5g，其含有水蒸氣的物質(zhì)的量=0.5-0.1=0.4mol，則碳酸鈉的質(zhì)量=12.5-0.4×18=5.3g，即0.05mol，n(Na2CO3):n(H2O)=0.05:0.4=1:8，則x=8。