Question

我国青海湖采集的天然碱样品可表示为aNa₂CO₃?bNaHCO₃?cH₂O（a、b、c为最简整数比）．小红同学为测定其组成，称取该天然碱样品16.6g进行如下实验：

已知：Ⅰ．碳酸钠比较稳定，加热时不分解；
Ⅱ.2NaHCO₃

△   .

 Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
Ⅲ．图中B处为两个单向阀：推注射器时A₁关闭，A₂处打开；拉注射器时，A₁打开进空气，A₂关闭．
【实验步骤】实验时，组装好装置，实验前应先

 

，然后，实验步骤是：①反复推拉注射器  ②称量E、F的质量 ③关闭弹簧夹，加热D处试管直到反
应不再进行 ④打开弹簧夹，再次反复缓缓推拉注射器  ⑤再次称量E、F的质量．
【问题探究】
（1）E中的药品为浓硫酸，则其作用是

 

．
C、F、G中装有碱石灰（生石灰与烧碱的固体混合物），则C的作用是

 

，
（2）若无步骤④的操作，则所测得的碳酸氢钠质量

 

（填“偏大”、“偏小”、“无影响”），
该操作中推注射器时缓缓的目的是

 

；
若没有G装置，则碳酸氢钠的质量

 

（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）．
（3）下表是实验记录数据：

反应前	反应后
E的质量为100.0g	E的质量为102.25g
F的质量为50.0g	F的质量为51.1g

则：该天然碱的化学式中a：b：c=

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质

专题：科学探究

分析：【实验步骤】
凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
【问题探究】
浓硫酸具有吸水性，能够吸收水蒸气；
碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳；
若无步骤④的操作，则反应生成的水蒸气和二氧化碳不能被完全吸收；
若没有G装置，则空气中的水蒸气和二氧化碳能够被F装置吸收；
E装置增加的质量是反应生成的水的质量，F装置增加的质量是反应生成的二氧化碳的质量．

解答：解：【实验步骤】
实验时，组装好装置，实验前应先检查装置气密性．
故填：检查装置气密性．
【问题探究】
（1）E中的药品为浓硫酸，则其作用是吸收水蒸气；
C的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳．
故填：吸收水蒸气；吸收空气中的水蒸气和二氧化碳．
（2）若无步骤④的操作，则反应生成的水蒸气和二氧化碳不能被完全吸收，从而导致测得的碳酸氢钠质量偏小；
该操作中推注射器时缓缓的目的是使反应生成的水蒸气和二氧化碳被充分吸收；
若没有G装置，则空气中的水蒸气和二氧化碳能够被F装置吸收，从而导致碳酸氢钠的质量偏大．
故填：偏小；使反应生成的水蒸气和二氧化碳被充分吸收；偏大．
（3）反应生成水的质量为：102.25g-100.0g=2.25g，
反应生成二氧化碳的质量为：51.1g-50.0g=1.1g，
设碳酸氢钠的质量为x，生成水的质量为y，
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
 168              44     18
  x              1.1g    y

168

x

=

44

1.1g

=

18

y

，
x=4.2g，y=0.45g，
则天然碱样品中cH₂O质量为：2.25g-0.45g=1.8g，
aNa₂CO₃质量为：16.6g-4.2g-1.80g=10.6g，
根据题意有：106a：84b：18c=10.6g：4.2g：1.8g，
则a：b：c=2：1：2．
故填：2：1：2．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．