Question

据图提供的仪器装置，完成提纯并测定Na₂CO₃样品的纯度（其中含NaHCO₃杂质）
请回答下列问题：

实验一：测定Na₂CO₃样品中NaHCO₃的分解放出的CO₂的体积（不考虑溶于水）．
（1）装置的正确顺序是

 

．
（2）完成实验一尚缺少的仪器是

 

．
（3）产生的气体从装置④的

 

端进入，从装置⑤中

 

端进入．
实验二：测定经实验一后的残留固体物质与盐酸反应放出的CO₂的体积．
（4）应将实验一的装置作哪些调整？

 

（5）实验一不再产生气体时，通过量筒内的水位读数折算成标准状况下产生aL CO₂，实验二中加盐酸无气体产生时，通过量筒内水位读数折算成标准状况下产生bL CO₂，则样品中Na₂CO₃纯度的实验值为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,钠的重要化合物

专题：实验探究和数据处理题

分析：实验一：测定Na₂CO₃样品中NaHCO₃的分解放出的CO₂的体积，碳酸钠较稳定、碳酸氢钠受热易分解，应该将混合物加热，先干燥气体，最后用排水法测定生成二氧化碳体积，其连接顺序是气体发生装置、干燥装置、收集装置，据此排列顺序；
实验二：测定经实验一后的残留固体物质与盐酸反应放出的CO₂的体积，应该采用固液混合不加热方法制取气体，然后干燥气体，最后采用排水法测定生成二氧化碳体积．

解答： 解：实验一：测定Na₂CO₃样品中NaHCO₃的分解放出的CO₂的体积，碳酸钠较稳定、碳酸氢钠受热易分解，应该将混合物加热，先干燥气体，最后用排水法测定生成二氧化碳体积，
（1）其连接顺序是气体发生装置、干燥装置、收集装置，所以排列顺序是⑦①③④⑤⑥，
故答案为：⑦①③④⑤⑥；
（2）气体制备时需要加热，所以还需要酒精灯，故答案为：酒精灯；
（3）干燥管中大口为进气口、小口为出气口，所以产生的气体从装置④的d端进入；采用排水法测定二氧化碳体积，所以从装置⑤中b进入，
故答案为：d；b；
实验二：测定经实验一后的残留固体物质与盐酸反应放出的CO₂的体积，应该采用固液混合不加热方法制取气体，然后干燥气体，最后采用排水法测定生成二氧化碳体积，
（4）碳酸钠和稀盐酸反应制取二氧化碳应该采用固液混合不加热型装置，所以应将实验一的装置①换为②，
故答案为：装置①换为②；
（5）实验一发生的反应为：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，根据方程式知n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=2

aL

22.4L/mol

=

a

11.2

mol，生成的n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=

a

22.4

mol；
实验二发生的反应为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，根据方程式知n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=

b

22.4

mol，
原来混合物中n（Na₂CO₃）=

b-a

22.4

mol，原来混合物中m（Na₂CO₃）=

b-a

22.4

mol×106g/mol=

106(b-a)

22.4

g，
m（NaHCO₃）=

a

11.2

mol×84g/mol=

84a

11.2

g，
则样品中Na₂CO₃纯度的实验值=

106(b-a) 22.4 g

106(b-a) 22.4 g+ 84a 11.2 g

×100%=

106(b-a)

106b+62a

×100%，
故答案为：

106(b-a)

106b+62a

×100%．

点评：本题考查物质含量的测定，侧重考查分析、计算、实验操作能力，明确实验原理是解本题关键，难点实验装置排列顺序的判断，题目难度中等．