Question

【题目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。

(1)加热前通入氮气的目的是_____________，操作方法为______________。

(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为A________，C________，D________。

(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl的含量将_______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同）；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将________；若撤去E装置，则测得Na2CO3·10H2O的含量将________。

(4)若样品质量为wg，反应后C、D增加的质量分别为m1g、m2g，由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为_______（用含w、m1、m2的代数式表示）

Answer 1

【答案】 除去装置中的水蒸气和二氧化碳 关闭b，打开a，缓缓通入氮气，直至a处出来的气体不再使澄清石灰水变浑浊为止 碱石灰 无水CaCl2或P2O5 碱石灰 偏低 无影响 偏低

【解析】将混合物加热会产生H2O（g）、CO2等气体，应在C、D中分别吸收，其中应先吸收水，再吸收二氧化碳，即C中的干燥剂吸水后不能吸收CO2；由D的增重（NaHCO3分解产生的CO2的质量）可求出NaHCO3质量。由C的增重（Na2CO310H2O分解产生的H2O及已经知道的NaHCO3分解产生的H2O的质量）可求出Na2CO310H2O的质量，从而求出NaCl的质量；故应在实验前想法赶出装置中的空气，关键操作应是赶B中的空气，所以关闭b，打开a就成为操作的关键，缓缓通入则是为了赶出效果更好；E中碱石灰可防止外界空气中的H2O（g）、CO2进入装置D影响实验效果，据此解答。

（1）本实验中需要分别测定反应生成的二氧化碳和水的质量，所以实验前必须将装置中的水蒸气和二氧化碳赶走，避免影响测定结果；操作方法为：关闭b，打开a，缓缓通入氮气，直至a处出来的气体不再使澄清石灰水变浑浊为止；

（2）装置A用于吸收空气中的二氧化碳和水，可以使用碱石灰；装置C吸收Na2CO310H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水CaCl2或P2O5；装置D吸收碳酸氢钠分解生成的二氧化碳，可以用碱石灰；

（3）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则m（H2O）增加，使Na2CO310H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，测定碳酸氢钠的质量是根据装置D中质量变化计算的，与水蒸气的量无关，则测定结果中NaHCO3的含量不变；E中碱石灰可防止外界空气中的H2O（g）、CO2进入装置D，若撤去E装置，则测定的碳酸氢钠的质量偏大，碳酸氢钠分解生成水的质量偏高，而Na2CO310H2O的测定是根据生成水的总质量计算的，则测得Na2CO310H2O的含量将偏低；

（4）若样品质量为wg，反应后C、D增加的质量分别为m1g、m2g，则碳酸氢钠分解生成的二氧化碳的质量为m2g，则

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

168 44

m（NaHCO3） m2g

m（NaHCO3）=

混合物中NaHCO3的质量分数为：。