Question

【题目】某化学兴趣小组欲测定某已部分变质的小苏打样品中Na2CO3的质量分数，设计如下实验方案。

【方案一】称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。

（1）坩埚中发生反应的化学方程式为_______________。

（2）实验中，需加热至恒重的目的是_______________。

【方案二】称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液，过滤，洗涤、干燥沉淀，称量固体质量，计算。(已知:Ba2++OH-+HCO3-==BaCO3↓+H2O)

（1）过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为_______________。

（3）实验中判断沉淀是否完全的方法是_______________。

【方案三】按如下图所示装置进行实验:

（1）D装置的作用是_______________。分液漏斗中_________(填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。

（2）实验前称取17.90g样品，实验后测得C装置增重8.80g，则样品中Na2CO3的质量分数为________________(保留三位有效数字)

（3）根据此实验测得的数据，测定结果有误差，因为实验装置还存的在一个明显缺陷是________________。

Answer 1

【答案】 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 保证NaHCO3分解完全 玻璃棒 取少量上层清液于一支洁净试管中，加一滴Ba(OH)2溶液，观察是否有白色沉淀生成 防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C裝置 不能 29.6% 缺少一个驱赶残留二氧化碳气体的装置(或其他合理答案)

【解析】[方案一](1)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，故答案为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；

(2)实验原理是根据加热前后固体质量变化来计算碳酸氢钠，故应保证碳酸氢钠完全分解，加热恒重则碳酸氢钠完全分解，故答案为：保证NaHCO3分解完全；

[方案二](1)过滤时需用玻璃棒引流，故答案为：玻璃棒；

(2)可取上层清液，继续加沉淀剂，看是否生成沉淀，具体操作为：取上层清液少许于试管中，加入氢氧化钡溶液，若无沉淀生成，则沉淀完全，故答案为：取少量上层清液于一支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，观察是否有白色沉淀生成；

[方案三](1)空气中的水蒸气和二氧化碳会被碱石灰吸收，故D的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，以确保C装置中质量增加量的准确性；分液漏斗中如果用盐酸代替硫酸，盐酸易挥发，这样制得二氧化碳气体中含氯化氢，浓硫酸不能吸收氯化氢，则氯化氢被碱石灰吸收，导致测到二氧化碳质量偏高，等质量碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠产生二氧化碳多，则会导致碳酸氢钠偏多，碳酸钠偏小，故答案为：防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置；不能；

(2)设NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为x、y，则

Na2CO3+H2SO4=H2O+CO2↑+Na2SO4、

x x

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑

y y

106g/mol×x+84g/mol×y＝17.90g，44 g/mol×x+44 g/mol×y＝8.80g，解得x＝0.05 mol，y＝0.15mol，则样品中Na2CO3的质量分数为×100%=29.6%，故答案为：29.6%；

(3)实验装置还存在一个明显缺陷为装置中的二氧化碳不能被C全部吸收，则需设计一个装置将A、B中的CO2全部吹入C中吸收，故答案为：缺少一个驱赶残留二氧化碳气体的装置。