Question

16．碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物，加热条件下，纯碱稳定不分解，小苏打易分解，反应的化学方程式为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．实验室现有一种含有纯碱、小苏打和少量水的固体粉末样品．为了测定其中小苏打的含量，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，利用如图所示装置（部分固定装置已略去）进行实验．已知，该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量且能完全吸收相关物质．探究过程如下：

Ⅰ．称量样品和已装入相关药品的C、D质量，分别为：m、m_C1、m_D1．
Ⅱ．将质量为m的样品装入B玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给玻璃管加热．
Ⅲ．待玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通入空气，再熄灭酒精灯，直到玻璃管冷却．
Ⅳ．再次称量C、D的质量，分别为m_C2、m_D2．
请回答下列问题：
（1）A中碱石灰的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气；
（2）C中所装药品为浓硫酸；
（3）D中发生反应的化学方程式为CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（4）依据实验所得数据，可知该样品中小苏打的含量为$\frac{\frac{44}{11}（{m}_{D2}-mD1）}{m}×100%$；；
（5）小明同学认真分析上述探究过程，发现上述实验测得该样品中小苏打的质量分数会增大，请你找出该实验的不足之处，提出改进措施在反应开始前从左侧通入空气一段时间，然后称量装置C和D的质量得m_C1、m_D1．．

Answer 1

分析 （1）根据A中碱石灰的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气；
（2）根据氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳来分析；
（3）根据反应原理书写化学方程式；
（4）根据反应中的质量比来分析解答；
（5）由于装置内的二氧化碳和水蒸气没有先除去，所以会造成干扰．

解答 解：（1）A中碱石灰的作用是除去空气中的二氧化碳和水蒸气；
（2）C中所装药品应为吸收生成的水蒸气，所以为浓硫酸；
（3）D中所装药品应为氢氧化钠溶液，吸收二氧化碳，对应的化学方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（4）设样品中小苏打的质量为x，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
 168                                      44
  x                                    （m_D2-m_D1）

    x=$\frac{42}{11}$（m_D2-m_D1）
该样品中小苏打的含量为：$\frac{\frac{44}{11}（{m}_{D2}-mD1）}{m}×100%$；
（5）由于装置内的二氧化碳和水蒸气的干扰没有排除，所以造成结果偏大．在反应开始前从左侧通入空气一段时间，然后称量装置C和D的质量得m_C1、m_D1．
答案：（1）除去空气中的二氧化碳和水蒸气；
（2）浓硫酸；
（3）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（4）$\frac{\frac{44}{11}（{m}_{D2}-mD1）}{m}×100%$；
（5）在反应开始前从左侧通入空气一段时间，然后称量装置C和D的质量得m_C1、m_D1．

点评 本题以实验探究的形式考查碳酸氢钠、二氧化碳的性质，同学们要具有综合的化学知识才能做好此题．