[题目]有一含NaCl.Na2CO3·10H2O和NaHCO3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CO2和H2O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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3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CO2和H2O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K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟，其目的是___________________。

④关闭活塞K1、K2，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 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，则可能导致测量结果NaHCO3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

② 若样品质量为w g，反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g，则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为__________________(用含w、m1、m2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↑ 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

【解析】

将混合物加热会产生H2O（g）、CO2气体，应在C、D中分别吸收，由干燥剂的性质知应先吸收水，再吸收二氧化碳，即C中的干燥剂吸水后不能吸收CO2；由D的增重（NaHCO3分解产生的CO2的质量）可求出NaHCO3质量。由C的增重（Na2CO310H2O分解产生的H2O及已经知道的NaHCO3分解产生的H2O的质量）可求出Na2CO310H2O的质量，从而求出NaCl的质量；故应在实验前想法赶出装置中的空气，关键操作应是赶B中的空气，所以关闭b，打开a就成为操作的关键，缓缓通入则是为了赶出效果更好；E中碱石灰可防止外界空气中的H2O（g）、CO2进入装置D影响实验效果，根据以上分析进行解答即可。

（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装置的增重，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：2NaHCO3 Na2CO3+H2O↑+CO2↑；Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O↑；（2）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，所以需要防止空气中的CO2和水蒸气进入D装置，所以干燥管E中盛放的是碱石灰，若撤去E装置，则D中吸收二氧化碳的质量偏大，所以测定的碳酸氢钠的质量偏大；②D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↑
18g44g
x m2
x=；装置C吸收的是水蒸气，包括碳酸氢钠分解生成的和Na2CO310H2O分解生成的，Na2CO310H2O分解生成的水蒸气的质量= m1g-g；设Na2CO310H2O的质量为y。
Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O
286g 180g
y m1g-g
y= ；所以Na2CO310H2O的质量分数= 。