Question

18．某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定Na₂CO₃與NaHCO₃混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
甲方案：
實(shí)驗(yàn)步驟為：①稱量空坩堝的質(zhì)量為A g；②稱量裝有試樣的坩堝質(zhì)量為B g；③加熱；④冷卻；⑤稱量坩堝和殘余物的質(zhì)量為C g；⑥重復(fù)③至⑤操作，直至恒重，質(zhì)量為D g．
（1）坩堝中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（2）計(jì)算Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須用到的測(cè)定數(shù)據(jù)為A、B、D．
乙方案：
在天平上準(zhǔn)確稱取 0.3000g樣品，放入錐形瓶中，加入適量水溶解，滴入2滴酚酞試液，用0.1000mol•L^-1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定至溶液由粉紅色剛好變?yōu)闊o(wú)色，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)產(chǎn)物為NaHCO₃，即HCl+Na₂CO₃═NaHCO₃+NaCl．重復(fù)上述操作兩次．
（3）配制上述鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液100ml，若用2.0mol/LHCl進(jìn)行配制，需用量筒量取該HCl溶液5.00ml；定容時(shí)俯視刻度線，將導(dǎo)致配制的溶液濃度偏高．（填“偏高”、“偏低”或“沒有影響”）
（4）根據(jù)表數(shù)據(jù)，樣品中w（Na₂CO₃）=70.7%．（用百分?jǐn)?shù)表示，保留一位小數(shù)）

滴定次數(shù)	樣品的質(zhì)量/g	稀鹽酸的體積/mL
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.3000	1.02	21.03
2	0.3000	2.00	21.99
3	0.3000	0.20	20.20

丙方案：
稱取m g樣品，選用如圖部分裝置測(cè)定樣品與硫酸反應(yīng)生成的氣體體積．

（5）某同學(xué)按以下方法檢查裝置A的氣密性：在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關(guān)閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b．若分液漏斗中的水無(wú)法持續(xù)滴下，試判斷裝置A是否漏氣？無(wú)法確定（填“漏氣”、“不漏氣”或“無(wú)法確定”）．
實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置A中c的作用平衡氣壓，有利于液體流出，減小由于液體流下引起的體積誤差．
（6）為了提高測(cè)定的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用裝置A和C（填寫字母標(biāo)號(hào)）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）Na₂CO₃與NaHCO₃混合物中碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水；
（2）依據(jù)加熱反應(yīng)過程中反應(yīng)前后質(zhì)量變化計(jì)算碳酸氫鈉得到碳酸鈉質(zhì)量計(jì)算碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)溶液稀釋過程中溶質(zhì)氯化氫守恒可計(jì)算出鹽酸的體積，定容時(shí)俯視刻度線，將導(dǎo)致配制的溶液的體積偏小，據(jù)此判斷；
（4）滴定實(shí)驗(yàn)利用酚酞指示終點(diǎn)，發(fā)生的反應(yīng)為：H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-，依據(jù)反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算得到碳酸鈉物質(zhì)的量，計(jì)算得到碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關(guān)閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b，若裝置不漏氣，由于分液漏斗上面容器中壓強(qiáng)小，里面的液體不能完全流下，導(dǎo)管c連接分液漏斗和蒸餾燒瓶，使兩容器中壓強(qiáng)相等，同時(shí)減小液體流下引起氣體體積誤差；
（6）為了提高測(cè)定的準(zhǔn)確性，測(cè)量氣體體積應(yīng)選用量氣管更準(zhǔn)確．

解答 解：（1）Na₂CO₃與NaHCO₃混合物中碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，坩堝中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）①稱量空坩堝的質(zhì)量為A g；②稱量裝有試樣的坩堝質(zhì)量為Bg；③加熱；④冷卻；⑤稱量坩堝和殘余物的質(zhì)量為C g；⑥重復(fù)③至⑤操作，直至恒重，質(zhì)量為Dg，依據(jù)計(jì)算方法分析，需要的數(shù)值為：①稱量空坩堝的質(zhì)量為A g；②稱量裝有試樣的坩堝質(zhì)量為Bg；③加熱；④冷卻，稱量至恒重得到反應(yīng)后固體質(zhì)量，則反應(yīng)前后質(zhì)量差為（B-A-D），結(jié)合反應(yīng)2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，前后固體質(zhì)量差計(jì)算混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量，碳酸鈉質(zhì)量為B-A-碳酸氫鈉質(zhì)量，計(jì)算得到碳酸鈉質(zhì)量質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以需要數(shù)值為A、B和D，
故答案為：A、B、D；
（3）根據(jù)溶液稀釋過程中溶質(zhì)氯化氫守恒可計(jì)算出鹽酸的體積=$\frac{0.100mol/L×0.1L}{2.0mol/L}$=5.00mL，定容時(shí)俯視刻度線，將導(dǎo)致配制的溶液的體積偏小，所以會(huì)導(dǎo)致溶液的濃度偏高，
故答案為：5.00；偏高；
（4）圖表中鹽酸溶液體積平均為：$\frac{21.03-1.2+21.99-2.00+20.20-0.20}{3}$ml=20.00ml
根據(jù)反應(yīng)         H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-，
0.020L×0.100mol/L   0.002mol
m（Na₂CO₃）=0.002mol×106g/mol=0.212g
碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.212g}{0.3g}$×100%=70.7%；
故答案為：70.7%；
（5）在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關(guān)閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b，若裝置不漏氣，由于分液漏斗上面容器中壓強(qiáng)小，里面的液體不能完全流下，其現(xiàn)象是水流下一段時(shí)間后不再流出，且持續(xù)一段時(shí)間，在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關(guān)閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b．若分液漏斗中的水無(wú)法持續(xù)滴下不能判斷裝置氣密性，可能是分液漏斗上口凹槽未對(duì)應(yīng)玻璃活塞的凹槽，導(dǎo)管c連接分液漏斗和蒸餾燒瓶，使兩容器中壓強(qiáng)相等，便于分液漏斗中的液體流下，同時(shí)減小液體流下引起氣體體積誤差，
故答案為：無(wú)法確定；平衡氣壓，有利于液體流出；減小液體流下引起氣體體積誤差；
（6）為了提高測(cè)定的準(zhǔn)確性，測(cè)量氣體體積應(yīng)選用量氣管更準(zhǔn)確，應(yīng)選擇AC裝置進(jìn)行測(cè)定；
故答案為：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的 實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法分析判斷，主要是實(shí)驗(yàn)基本操作和物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．