Question

有一含NaCl、Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数．

（1）实验时，B中发生反应的化学方程式为

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

，

Na₂CO₃?10H₂O

△   .

Na₂CO₃+10H₂O

．
（2）装置C、D中盛放的试剂分别为：C

无水CaCl₂

，D

碱石灰

（供选试剂为：浓硫酸、无水CaCl₂、碱石灰）
（3）E装置中的仪器名称是

球形干燥管

，它在该实验中的主要作用是

防止空气中的CO₂和水蒸气进入影响测定结果

（4）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将

偏低

（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
（5）若样品的质量为m g，反应后C、D的质量差分别为m₁g、m₂g，则该混合物中Na₂CO₃?10H₂O的质量分数为：

286(44m1-18m2)

180×44m

×100%

（结果用分数表示，可不化简）．

Answer 1

分析：（1）加热时，十水碳酸钠和碳酸氢钠分解．
（2）根据各种物质的作用确定，无水CaCl₂能干燥气体，碱石灰能吸收二氧化碳．
（3）该仪器是（球形）干燥管；碱石灰能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气．
（4）当空气通入氢氧化钠溶液中会带走部分水分，导致对实验造成干扰．
（5）根据D装置中增重质量计算吸收的二氧化碳的量，根据碳酸氢钠分解时生成的二氧化碳和水蒸气的关系式计算碳酸氢钠生成的水蒸气，总的水蒸气减去碳酸氢钠生成的水蒸气就是十水碳酸钠分解生成的水蒸气，根据十水碳酸钠分解生成的水蒸气和十水碳酸钠的关系式计算十水碳酸钠的质量，从而计算其质量分数．

解答：解：（1）加热时，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；十水碳酸钠分解生成碳酸钠和水，反应方程式为：Na₂CO₃?10H₂O 

△   .

 Na₂CO₃+10H₂O．
故答案为：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；Na₂CO₃?10H₂O 

△   .

 Na₂CO₃+10H₂O．
（2）C装置是吸收即干燥装置，所以应该盛放吸水的物质，浓硫酸是液体，一般U型管盛放固体，无水氯化钙能吸水，所以C中盛放无水氯化钙；碱石灰能吸收水和二氧化碳，所以D装置盛放碱石灰．
故答案为：无水CaCl₂；碱石灰．
（3）该仪器名称是（球形）干燥管；干燥管中盛放的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，所以干燥管的作用是防止空气中的CO₂和水蒸气进入影响测定结果．
故答案为：球形干燥管；防止空气中的CO₂和水蒸气进入影响测定结果．
（4）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，氢氧化钠溶液中的部分水蒸气进入C装置中，导致水的含量增大，氯化钠的含量偏低．
故答案为：偏低．
（5）D装置中增加的质量为二氧化碳的质量，碳酸氢钠分解生成的水蒸气的质量为x．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
                18g  44g
                x    m₂
x=

m2×18

44

g
装置C吸收的是水蒸气，包括碳酸氢钠分解生成的和十水碳酸钠分解生成的，十水碳酸钠分解生成的水蒸气的质量=m₁-

m2×18

44

g=

44m1-18m2

44

g．
设十水碳酸钠的质量为y．
Na₂CO₃?10H₂O 

△   .

 Na₂CO₃+10H₂O
286g                    180g
y                    

44m1-18m2

44

g．
 y=

286(44m1-18m2)

180×44

g
所以十水碳酸钠的质量分数=

286(44m1-18m2) 180×44

m

×100%=

286(44m1-18m2)

180×44m

×100%．
故答案为：

286(44m1-18m2)

180×44m

×100%．

点评：本题考查了测量物质的含量，明确C和D装置中物质的作用是解本题的关键，注意碱石灰不仅吸收二氧化碳还吸收水蒸气．