Question

【题目】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）加热前通入氮气的目的是_____________，操作方法为____________ 。

（2）装置A、C、D中盛放的试剂分别为A_______，C________，D_______。

（3）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl的含量将_______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同）；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将________；

（4）若样品质量为wg，反应后C、D增加的质量分别为m1g、m2g，由此可知混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为_______（用含w、m1、m2的代数式表示）

Answer 1

【答案】除去装置中的水蒸气和二氧化碳 关闭b，打开a，缓缓通入氮气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止 碱石灰 无水CaCl2（或无水硫酸铜、P2O5等） 碱石灰 偏低 无影响 ×100%

【解析】

将混合物加热会产生H2O(g)、CO2等气体，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，且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；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，据此分析解答。

(1)本实验中需要分别测定反应生成的二氧化碳和水的质量，所以实验前必须将装置中的水蒸气和二氧化碳赶走，避免影响测定结果；操作方法为：关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止，故答案为：除去装置中的水蒸气和二氧化碳；关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止；

(2)装置A用于吸收空气中的二氧化碳和水，可以使用碱石灰；装置C吸收Na2CO310H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水CaCl2；装置D吸收碳酸氢钠分解生成的二氧化碳，可以用碱石灰，故答案为：碱石灰；无水CaCl2(或无水硫酸铜、P2O5等)；碱石灰；

(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则m(H2O)增加，使Na2CO310H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，测定碳酸氢钠的质量是根据装置D中质量变化计算的，与水蒸气的量无关，则测定结果中NaHCO3的含量不变，故答案为：偏低；无影响；

(4)若样品质量为wg，反应后C、D增加的质量分别为m1g、m2g，则碳酸氢钠分解生成的二氧化碳的质量为m2g，

2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑ + H2O

44 18

m2g m(H2O)

m(H2O)==g，则Na2CO3·10H2O分解生成的水的质量为m1g-g，则Na2CO3·10H2O的质量为×(m1g-g)，因此混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为：×100%=×100%，故答案为：×100%。