题目内容

【题目】有一含NaClNa2CO3·10H2ONaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。

(1)实验步骤:

①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是_________

②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。

③打开活塞K1K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是________________

④关闭活塞K1K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为_________________________________________

⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。

(2)关于该实验方案,请回答下列问题。

①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是___________________

E处干燥管中盛放的药品是________,其作用是__________________ ________________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量________(偏大偏小无影响”)

③若样品质量为w g,反应后CD装置增加的质量分别为m1 gm2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含wm1m2的代数式表示)

【答案】 检查装置气密性 除去装置中的水蒸气和二氧化碳 2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2 Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑ Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大 碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大 ×100%

【解析】(1)①由实验原理可知,实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重,计算生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置装置,计算生成的水的质量,故应首先检验装置的气密性;
③装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差;
④含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物加热时,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠晶体失去结晶水生成碳酸钠,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑;Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O↑;
(2)①若加热反应后不鼓入空气,生成水蒸气质量和二氧化碳质量测定结果会减小,碳酸氢钠依据二氧化碳计算,而Na2CO310H2O的测定是根据生成水的总质量计算的,则测得Na2CO310H2O的含量将偏小对测定结果的影响是NaCl偏大,NaHCO3 偏小,Na2CO310H2O偏小;
②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,若撤去E装置,则测定的碳酸氢钠的质量偏大;
③D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.
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2
18g 44g
xm2g
x=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=m1g-g=g.
设十水碳酸钠的质量为y.
Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O
286g 180g

练习册系列答案
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【题目】资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
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(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2yMgCO3]
(2)为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质),进行以下定性实验。请填写表中空白:

实验序号

实 验

实验现象

结 论

实验Ⅱ

将实验I中收集到的气体点燃

安静燃烧,火焰呈淡蓝色

气体成分为

实验Ⅲ

将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量

白色不溶物中含有MgCO3

实验Ⅳ

取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适
稀溶液

产生白色沉淀,溶液红色变浅

溶液中存在CO32-离子


(3)为进一步确定实验I中白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:

称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是
②白色不溶物的化学式为
(4)根据以上(2)及(3)的定性定量实验,写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式

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