Question

已知碳酸氫鈉在270℃左右就能分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，而碳酸鈉受熱不分解．現(xiàn)有某工廠生產(chǎn)出的一批碳酸氫鈉中混有少量的碳酸鈉，為了測(cè)定產(chǎn)品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，具體的檢驗(yàn)步驟如下：
①取一只潔凈的坩堝，稱其質(zhì)量為a g；再向其中加入樣品．稱得總質(zhì)量為m₁ g；
②加熱該盛有樣品的坩堝；
③將坩堝充分冷卻，稱量坩堝和剩余固體的質(zhì)量；
④多次重復(fù)步驟②和③至恒重，稱得坩堝和剩余固體的總質(zhì)量為m₂ g．
（1）寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式

 

．
（2）用

 

（填儀器名稱）將加熱后的坩堝放到

 

中（填序號(hào)）冷卻．
（3）根據(jù)題意，用a、m₁、m₂的代數(shù)式表示樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（4）步驟①、③和④都需要用到精度為0.1g的托盤天平稱量，若本題中（m₁-m₂）的值超過(guò)0.6g，假設(shè)樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%，則至少需稱樣品多少克？

Answer 1

分析：（1）碳酸氫鈉在270℃左右分解為碳酸鈉、水和二氧化碳．
（2）移取熱的坩堝使用坩堝鉗，碳酸鈉容易吸水，故應(yīng)放在干燥器內(nèi)冷卻．
（3）反應(yīng)前后固體質(zhì)量差可表示出生成的水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量共有（m₁-m₂）g，根據(jù)方程式利用差量法計(jì)算樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定義計(jì)算．
（4）可設(shè)樣品的質(zhì)量為x，則碳酸氫鈉的質(zhì)量為90%X．若本題中（m₁-m₂）的值超過(guò)0.6g，即生成的水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量超過(guò)0.6g，先按最小值0.6g計(jì)，利用化學(xué)方程式可以計(jì)算．

解答：解：（1）碳酸氫鈉在270℃左右分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)方程式為2NaHCO₃═

△  .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
故答案為：2NaHCO₃

△  .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（2）移取熱的坩堝使用坩堝鉗，碳酸鈉容易吸水，故應(yīng)放在干燥器內(nèi)冷卻．
故答案為：坩堝鉗；C．
（3）反應(yīng)前后固體質(zhì)量差可表示出生成的水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量共有（mm₁-mm₂）g，令樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量為a，則：
2NaHCO₃

△  .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑  固體質(zhì)量減少△m
2×84g                          62g
a                            （m₁-m₂）g
解得：a=

2×84g×(m1-m2)g

62g

=

84(m1-m2)

31

g
所以樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

84(m1-m2) 31 g

(m1-a)g

×100%=

84(m1-m2)

31(m1-a)

×100%．
故答案為：

84(m1-m2)

31(m1-a)

×100%．
（4）設(shè)樣品的質(zhì)量為x，則碳酸氫鈉的質(zhì)量為90%X，若本題中（m₁-m₂）的值超過(guò)0.6g，即生成的水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量超過(guò)0.6g，先按最小值0.6g計(jì)，則：
2NaHCO₃

△  .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑  固體質(zhì)量減少△m
2×84g                          62g
90%X                           0.6g
所以

90%X

2×84g

=

0.6g

62g

，解得x=1.8g
答：至少需稱樣品1.8g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、物質(zhì)含量測(cè)定、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是關(guān)鍵，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，學(xué)習(xí)中全面把握基礎(chǔ)知識(shí)，注意掌握差量法這一計(jì)算技巧．