Question

【題目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過測(cè)量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2和H2O的質(zhì)量，來確定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟：

①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，首先進(jìn)行的操作是 。

②稱取樣品，并將其放入硬質(zhì)玻璃管中；稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量和裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量。

③打開活塞K1、K2，關(guān)閉K3，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，其目的是______________________。

④關(guān)閉活塞K1、K2，打開K3，點(diǎn)燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體。裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________ 、 。

⑤打開活塞K1，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后拆下裝置，再次稱量洗氣瓶C的質(zhì)量和U形管D的質(zhì)量。

(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)回答下列問題。

①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣，對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是NaCl________NaHCO3__________ Na2CO3·10H2O__________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)

②E處干燥管中盛放的藥品是___________，其作用是__________ ，如果實(shí)驗(yàn)中沒有該裝置，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________（填寫同①）。

③若樣品質(zhì)量為10.0 g，反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為2.7 g、2.2 g，則混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________。

Answer 1

【答案】(1)①檢查裝置氣密性（2分）③除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳（2分）

④2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑（2分）Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O↑（2分）

（2）①偏大 偏小 偏�。�每空1分）②堿石灰（1分） 防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入D中影響測(cè)定結(jié)果（2分） 偏大 （1分）③28.6% （3分）

【解析】

試題分析：（1）①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，首先進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性；

③打開活塞K1、K2，關(guān)閉K3，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，其目的是除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳；

④碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式為2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑；碳酸鈉晶體加熱失去結(jié)晶水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O↑；

（2）①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣，則裝置內(nèi)有殘留的水蒸氣和二氧化碳，則濃硫酸和堿石灰的增重均減小，所以對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是NaCl偏大，NaHCO3和Na2CO3·10H2O均偏��；

②干燥管中盛放的是堿石灰，堿石灰能吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，所以干燥管的作用是防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入影響測(cè)定結(jié)果，如果實(shí)驗(yàn)中沒有該裝置，空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入D裝置中，導(dǎo)致D裝置增重增大，則會(huì)導(dǎo)致NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；

③若樣品質(zhì)量為10.0 g，反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為2.7 g、2.2 g，則生成的水是2.7g，生成的二氧化碳是2.2g，物質(zhì)的量分別是0.15mol、0.05mol，根據(jù)方程式可知碳酸鈉產(chǎn)生水的物質(zhì)的量是0.15mol＝0.05mol＝0.1mol，因此混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝28.6%。

【名師點(diǎn)晴】考查探究物質(zhì)的組成以及含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。

【名師點(diǎn)晴】明確實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情景(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?并結(jié)合元素化合物等有關(guān)知識(shí)獲取。在此基礎(chǔ)上，遵循可靠性、簡捷性、安全性的原則，確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、要求的方案。根�?jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過程，確定實(shí)驗(yàn)操作的方法步驟，把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。該題的難點(diǎn)是誤差分析，注意明確完成分析的依據(jù)和產(chǎn)生誤差的應(yīng)用。