Question

小蘇打(NaHCO₃)試樣中含有碳酸鈉晶體(Na₂CO₃·10H₂O)，為測定試樣中小蘇打的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（NaHCO₃)，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

 

[實(shí)驗(yàn)過程]

①按圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性；

②將m₁g試樣放入硬質(zhì)玻璃管中，裝置B、C、D 中藥品如圖，己知加藥品后裝置B的質(zhì)量為m₂ g裝置C 的質(zhì)量為m₃g；

③關(guān)閉活塞a，點(diǎn)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 向裝置中通人N₂，一段時(shí)間后，撤掉酒精燈，關(guān)閉活塞a；

④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(shí)驗(yàn)的影響忽略不計(jì))：

⑴裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________

⑵裝置B的作用為__________________________________________

裝置C的作用為________________________________________________

⑶實(shí)驗(yàn)過程中通入N₂的目的為__________________________________________

⑷用下列各項(xiàng)所提供的數(shù)據(jù)能計(jì)算出ω（NaHCO₃)的是____________(填選項(xiàng)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

⑸實(shí)驗(yàn)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(rèn)為利用實(shí)驗(yàn)中所提供的數(shù)據(jù)還能否得到準(zhǔn)確的ω（NaHCO₃)，若能，則ω（NaHCO₃)的計(jì)算式為：__________________；若不能，此問不作答。

Answer 1

⑴2NaHCO₃Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O (2分)、Na₂CO₃·10H₂O Na₂CO₃ + 10 H₂O (2分)

⑵吸收反應(yīng)生成的水蒸氣(2分) ；吸收反應(yīng)生成的CO₂ (2分)；

⑶把裝置中的CO₂和水蒸氣排出被裝置B和裝置C吸收(2分)

⑷b、c 、e   (3分)  ；

（5）×100% (3分)

解析:

（1）裝置A中，樣品中的NaHCO₃受熱分解產(chǎn)生CO₂、H₂O、Na₂CO₃；Na₂CO₃ ·10H₂O受熱失去結(jié)晶水，據(jù)此可寫出反應(yīng)方程式。

（2）裝置B中的濃硫酸能吸收樣品分解產(chǎn)生的水蒸氣，裝置C中的堿石灰能吸收樣品分解產(chǎn)生的CO₂。

（3）由于受熱分解后，裝置中含有CO₂、水蒸氣，通入N₂能將裝置中的CO₂、H₂O排出而被裝置C、B吸收，從而降低實(shí)驗(yàn)誤差。

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，樣品分解產(chǎn)生的CO₂只能被裝置c吸收，根據(jù)（m₅－m₃）的質(zhì)量這個(gè)得出分解的NaHCO₃的質(zhì)量，也可得出分解產(chǎn)生的H₂O的質(zhì)量，再根據(jù)（m₄－m₂）的質(zhì)量并結(jié)合NaHCO₃分解產(chǎn)生H₂O的質(zhì)量，則可得出Na₂CO₃ ·10H₂O的質(zhì)量，為此可得出樣品總質(zhì)量和NaHCO₃的質(zhì)量，從而計(jì)算出NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以b組數(shù)據(jù)能計(jì)算出NaHCO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)；由m₁樣品質(zhì)量和(m₂－m₄)的質(zhì)量可得出NaHCO₃的質(zhì)量，從而可計(jì)算出NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故c組數(shù)據(jù)能計(jì)算出NaHCO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)；有m₁的樣品質(zhì)量和(m₅－m₃)的質(zhì)量可得出NaHCO₃的質(zhì)量，從而可計(jì)算出NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故e組數(shù)據(jù)能計(jì)算出NaHCO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但a、d組數(shù)據(jù)不能計(jì)算出NaHCO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（5）選擇e組數(shù)據(jù)計(jì)算則與A裝置中的水珠無關(guān)，根據(jù)反應(yīng)2NaHCO₃ Na₂CO₃ ＋ CO₂↑＋ H₂O，生成CO₂的質(zhì)量＝(m₅－m₃)g，則m₁g 樣品中NaHCO₃的質(zhì)量＝，故（NaHCO₃）＝×100％。