题目内容

6.某工厂生产产品Na2CO3中含有少量NaHCO3样品,为了测定产品中Na2CO3质量分数,取20.0g样品进行如图实验,反应的化学方程式为:
2NaHCO3$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O

实验步骤如下:①打开K,缓慢通入干燥N2一段时间;
②关闭K,加热至一定温度使之反应.
③实验后,观察到C中的溶液不变浑浊,测得各装置质量如下:
 实验前 实验后
 玻璃管及样品质量/g 45.5 42.4
 B装置质量/g 100.5103.6
问:(1)B中发生反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
(2)D装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置
(3)实验过程中,观察到B装置中不再产生气泡,说明A中已反应完全;停止加热后,在冷却过程中要注意的问题停止加热后继续通氮气至冷却.
(4)根据实验所给数据,可测得Na2CO3质量分数为58%.

分析 (1)根据二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水进行分析;
(2)根据碱石灰会与二氧化碳、水反应进行分析;
(3)根据二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水进行分析;
(4)根据化学方程式和固体减少的质量进行计算.

解答 解:(1)氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠和水,所以B装置中发生反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(2)碱石灰会与二氧化碳、水反应,所以D装置能防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置;
(3)碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以实验过程中,观察到B装置中不再产生气泡,停止加热后,在冷却过程中要注意的问题是:停止加热后继续通氮气至冷却;
(4)固体减少的质量为:45.5g-42.4g=3.1g,
设样品中碳酸氢钠的质量为x
2NaHCO3$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O   固体减少
  168                                                 62
    x                                                   3.1g
         $\frac{168}{x}$=$\frac{62}{3.1g}$
         x=8.4g
所以Na2CO3质量分数为$\frac{20g-8.4g}{20g}$×100%=58%.
故答案为:(1)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(2)防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置;
(3)B装置中不再产生气泡,停止加热后继续通氮气至冷却;
(4)58%.

点评 本题主要考查了化学方程式的书写、根据化学方程式计算、判断物质的组成等方面的问题.

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