Question

【题目】小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：

Ⅰ、加热分解法

利用图1装置，充分加热小苏打样品。

(1)仪器a的名称为___________________。

(2)在实验过程中，需要测量的实验数据有：

①仪器a的质量W1g；

②加热前，仪器a和样品的总质量W2g；

③加热冷却后，仪器a和残留物的总质量W3g。

(3)列出小苏打样品中NaHCO3的质量分数的计算式____________________

Ⅱ、测量气体体积法

利用图2装置，测定反应生成气体的体积。

(1)组装好仪器后，首先进行的操作为_________________________________________。

(2)导管g的作用为_________________________________________________________。

(3)为了减小实验误差，B、C中最好用________________溶液代替水。

(4)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有：

①读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平；

②视线与液面最低处相平。

(5)若所取样品的质量为m g，反应前滴定管C的读数为V1 mL，反应结束后滴定管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为_______________(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。

Answer 1

【答案】坩埚84（W2-W3）/31（W2-W1）检查装置气密性平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差饱和NaHCO3(V1-V2)/22400mol

【解析】

Ⅰ（1）根据仪器的形状和用途分析其名称。

（3）样品中碳酸氢钠固体受热发生分解，利用质量差量法进行计算出样品中纯碳酸氢钠固体的质量，然后计算样品中碳酸氢钠的质量分数。

Ⅱ（1）有气体生成的反应，实验过程中尽量避免气体的损失，要检查装置的气密性。

（2）g有平衡气压、使液体顺利流下，减少误差的作用。

（3）二氧化碳易溶于水，但难溶于饱和碳酸氢钠溶液。

（5）根据信息计算出反应产生二氧化碳气体的总量，然后根据C原子守恒计算NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和。

Ⅰ（1）这是一个用来给固体加热的陶瓷仪器，该仪器名称是坩埚；正确答案：坩埚。

（3）设样品中含有纯碳酸氢钠为xg；根据题意分析可知：样品质量为（W2-W1）g，根据反应进行计算：

2NaHCO3 = Na2CO3+ CO2↑+ H2O 质量减少量

2×84 106 m=62

x （W2-W1）-(（W3-W1）

列方程求出x=168（W2-W3）/62=84（W2-W3）/31 ；小苏打样品中NaHCO3的质量分数的计算式=[84（W2-W3）]/[31×（W2-W1）]=84（W2-W3）/31（W2-W1）；正确答案：84（W2-W3）/31（W2-W1）。

Ⅱ（1）连接仪器后在实验前要检查装置气密性，否则可能导致实验失败；正确答案：检查装置气密性。

（2）①导管g的作用是：平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下，否则稀硫酸不易流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的体积误差，而使测量更准确；正确答案：平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。

（3）二氧化碳能溶于水，但难溶于饱和碳酸氢钠溶液，从而减少误差，所以可以用饱和碳酸氢钠代替水；正确答案：饱和NaHCO3。

（5）CO2气体体积=(V1-V2)mL，则n(CO2)=(V1-V2)×10-3/22.4mol；根据C原子守恒得：n(NaHCO3)+n(Na2CO3)=n(CO2)= (V1-V2)×10-3/22.4=(V1-V2)/22400mol；正确答案：(V1-V2)/22400mol。