Question

10．为了测量NaHCO₃和Na₂CO₃混合物中Na₂CO₃的质量分数，有人设计了如下的装置．准确称取混合物样品m g盛于试管B中并连接装置，其中C、D为玻璃管，C带有刻度，回答下面有关小题．
（1）A装置的名称为分液漏斗
（2）C、D装置中的饱和X溶液应该选下列中的d（填序号）
a．NaOH溶液           b．蒸馏水
c．碳酸钠溶液           d．碳酸氢钠溶液
A中选用的试剂为稀H₂SO₄而不能选稀HCl的原因是盐酸会挥发出HCl 与C、D中NaHCO₃反应，生成CO₂，使测得的CO₂体积偏大
（3）实验结束读数之前，要进行的操作是上下移动D管，使液面相平再读数
（4）实验结束后，C中测得的生成的气体换算到标况下体积为a mL，则混合物中Na₂CO₃的质量分数为$\frac{106×（m-\frac{84a×1{0}^{-3}}{22.4}）}{22m}$×100%（可以不化简）．

Answer 1

分析 测量NaHCO₃和Na₂CO₃混合物中Na₂CO₃的质量分数，由装置可知，A为分液漏斗，A中为稀硫酸，与NaHCO₃、Na₂CO₃均反应生成CO₂，C、D为玻璃管，C带有刻度，则C和D测定生成CO₂的体积，X应为碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠溶液可抑制二氧化碳的溶解，然后利用混合物质量及二氧化碳的体积可计算碳酸钠的质量，以此来解答．

解答 解：测量NaHCO₃和Na₂CO₃混合物中Na₂CO₃的质量分数，由装置可知，A为分液漏斗，A中为稀硫酸，与NaHCO₃、Na₂CO₃均反应生成CO₂，C、D为玻璃管，C带有刻度，则C和D测定生成CO₂的体积，X应为碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠溶液可抑制二氧化碳的溶解，然后利用混合物质量及二氧化碳的体积可计算碳酸钠的质量，
（1）由图可知A为分液漏斗，故答案为：分液漏斗； 
（2）二氧化碳与NaOH、碳酸钠均反应，可溶于水，碳酸氢钠溶液可抑制二氧化碳的溶解，则C、D装置中的饱和X溶液应为d；A中选用的试剂为稀H₂SO₄而不能选稀HCl的原因是盐酸会挥发出HCl 与C、D中NaHCO₃反应，生成CO₂，使测得的CO₂体积偏大，
故答案为：d；盐酸会挥发出HCl 与C、D中NaHCO₃反应，生成CO₂，使测得的CO₂体积偏大；
（3）实验结束读数之前，要进行的操作是上下移动D管，使液面相平再读数，故答案为：上下移动D管，使液面相平再读数；
（4）C中测得的生成的气体换算到标况下体积为a mL，n（CO₂）=$\frac{a×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$，混合物样品m g，设NaHCO₃、Na₂CO₃的物质的量分别为x、y，则
$\left\{\begin{array}{l}{84x+106y=m}\\{x+y=\frac{a×1{0}^{-3}}{22.4}}\end{array}\right.$，解得y=$\frac{（m-\frac{84a×1{0}^{-3}}{22.4}）}{22}$mol，
则Na₂CO₃%=$\frac{106×（m-\frac{84a×1{0}^{-3}}{22.4}）}{22m}$×100%，故答案为：$\frac{106×（m-\frac{84a×1{0}^{-3}}{22.4}）}{22m}$×100%．

点评 本题考查物质含量的测定，为高频考点，把握碳酸盐的性质及实验中发生的反应、含量测定方法为解答的关键，侧重分析、实验及计算能力的考查，题目难度不大．