Question

7．小蘇打（NaHCO₃）試樣中含有碳酸鈉晶體（Na₂CO₃•l0H₂O，為測定試樣中小蘇打的質(zhì)量分數(shù)w（NaHCO₃），實驗小組同學設計了如圖裝置進行實驗．
實驗過程：
I．按圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性；
II．將m₁ g試樣放入硬質(zhì)玻璃管中，裝置B、C、D中藥品如圖，已知加藥品后裝置B的質(zhì)量為m₂g、裝置C的質(zhì)量為m₃ g；
Ⅲ，關閉活塞a，點燃酒精燈加熱試樣，直到B裝置中無氣泡冒出后，打開活塞a向裝置中通入N₂，一段時間后，撤掉酒精燈，關閉活塞a；Ⅳ．稱得裝置B的質(zhì)量為m₄g、裝置C的質(zhì)量為m₅g．
請回答以下問題（裝置中原有空氣對實驗的影響忽略不計）：
（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O．
（2）裝置B的作用為吸收反應生成的水蒸氣．裝置C的作用為吸收反應生成的二氧化碳．
（3）實驗過程中通入N₂的目的為使裝置中的二氧化碳和水蒸氣全部排出被裝置BC全部吸收．
（4）用下列各項所提供的數(shù)據(jù)能計算出NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)w（NaHCO₃）的是bce（填選項字母）

序號	a	b	c	d	e
數(shù)據(jù)	m1、m2、m3	m2、m3、m4、m5	m1、m2、m4	m1、m4、m5	m1、m3、m5

（5）實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)裝置A中硬質(zhì)玻璃管右端有水珠，你認為利用實驗中所提供的數(shù)據(jù)還能否得到準確的w（NaHCO₃），若能，則w（NaHCO₃）的計算式為：$\frac{42（{m}_{5}-{m}_{3}）}{11{m}_{1}}$×100%（若不能，此問不作答．）

Answer 1

分析 （1）小蘇打（NaHCO₃）試樣中含有碳酸鈉晶體（Na₂CO₃•10H₂O），裝置A中發(fā)生反應為碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水；碳酸鈉晶體失水生成碳酸鈉和水；
（2）裝置B中的濃硫酸具有吸水性，可以吸收氣體中的水蒸氣；裝置C中是堿石灰用來吸收碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳氣體；
（3）實驗過程中通入N₂的目為把生成的水蒸氣和二氧化碳氣體全部趕到BC裝置中完全吸收；
（4）由題意可知生成水的質(zhì)量是（m₄-m₂）g，生成二氧化碳的質(zhì)量為（m₅-m₃）g，原樣品質(zhì)量為m₁g，可以利用生成的二氧化碳質(zhì)量計算碳酸氫鈉的質(zhì)量，也可以由生成水的質(zhì)量列方程組計算碳酸氫鈉的質(zhì)量，若再知道原樣品質(zhì)量即可計算碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，所以利用ce組數(shù)據(jù)能計算，利用B組數(shù)據(jù)可以由生成二氧化碳的質(zhì)量計算碳酸氫鈉質(zhì)量，再由生成水的質(zhì)量計算得到碳酸鈉晶體質(zhì)量，進一步可以求碳酸氫鈉質(zhì)量分數(shù)；
（5）實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)裝置A中硬質(zhì)玻璃管右端有水珠，可以利用二氧化碳質(zhì)量計算，利用實驗中所提供的數(shù)據(jù)得到準確的w（NaHCO₃）．

解答 解：（1）小蘇打（NaHCO₃）試樣中含有碳酸鈉晶體（Na₂CO₃•10H₂O），裝置A中發(fā)生反應為碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，反應的化學方程式：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；碳酸鈉晶體失水生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O；
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O；
（2）裝置B中的濃硫酸具有吸水性，可以吸收氣體中的水蒸氣；裝置C中是堿石灰用來吸收碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳氣體；
故答案為：吸收反應生成的水蒸氣；吸收反應生成的二氧化碳；
（3）實驗過程中通入N₂的目為把生成的水蒸氣和二氧化碳氣體全部趕到BC裝置中完全吸收；
故答案為：使裝置中的二氧化碳和水蒸氣全部排出被裝置BC全部吸收；
（4）由題意可知生成水的質(zhì)量是（m₄-m₂）g，生成二氧化碳的質(zhì)量為（m₅-m₃）g，原樣品質(zhì)量為m₁g，可以利用生成的二氧化碳質(zhì)量計算碳酸氫鈉的質(zhì)量，也可以由生成水的質(zhì)量列方程組計算碳酸氫鈉的質(zhì)量，若再知道原樣品質(zhì)量即可計算碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，所以利用ce組數(shù)據(jù)能計算，利用B組數(shù)據(jù)可以由生成二氧化碳的質(zhì)量計算碳酸氫鈉質(zhì)量，再由生成水的質(zhì)量計算得到碳酸鈉晶體質(zhì)量，進一步可以求碳酸氫鈉質(zhì)量分數(shù)；
故答案為：bce；
（5）實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)裝置A中硬質(zhì)玻璃管右端有水珠，可以利用二氧化碳質(zhì)量計算，利用實驗中所提供的數(shù)據(jù)得到準確的w（NaHCO₃）=$\frac{\frac{{m}_{5}-{m}_{3}}{44}×84}{{m}_{1}}$×100%=$\frac{42（{m}_{5}-{m}_{3}）}{11{m}_{1}}$×100%；
故答案為：$\frac{42（{m}_{5}-{m}_{3}）}{11{m}_{1}}$×100%．

點評 該題考查物質(zhì)含量的測定，是高考中的常見題型，屬于中等難度試題的考查．該題基礎性強，側(cè)重對學生基礎知識的鞏固和訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和應試能力．