题目内容

15.已知NaHCO3在270℃时完全分解为碳酸钠、水和二氧化碳.而Na2CO3受热不分解.现有某工厂生产出的一批
NaHCO3产品中混有少量的Na2CO3,某兴趣小组同学为了测定该产品中NaHCO3的质量分数,设计了下列两种实验方案
方案一:样品$\stackrel{稀硫酸}{→}$测定生成CO2的质量.
(1)本实验采用如图所示的装置,C中盛放的物质是浓硫酸.
(2)若把分液漏斗中的稀硫酸改为稀盐酸,在其他操作正确的情况下,不能(填“能”或”不能“)准确测定样品中NaHCO3的质量分数.
方案二:样品$\stackrel{加热}{→}$测定剩余固体质量.
具体操作步骤如下:
①取一只洁净的坩祸,称得质最为21.2克.冉向其中加入样品,称得总质量为41.2克;
②加热盛有样品的坩埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;
④多次重复步骤②和③至恒重,称得坩埚和剩余固体的总质量为35.0克.
(3)实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次.其目的是使碳酸氢钠完全反应.
(4)根据题意,计算样品中NaHCO3的质量分数,写出计算过程.(已知:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑)

分析 (1)根据碱石灰会吸收水分和二氧化碳进行分析;
(2)根据碱石灰是碱性干燥剂,盐酸具有挥发性进行分析;
(3)根据实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,可以使碳酸氢钠完全分解进行分析;
(4)根据实验过程中减少的质量是水和二氧化碳的质量进行分析.

解答 解:(1)碱石灰会吸收水分和二氧化碳,实验在用碱石灰吸收二氧化碳之前,需要将气体干燥,C中盛放的物质是浓硫酸;
(2)碱石灰是碱性干燥剂,盐酸具有挥发性,会对所测数据造成影响,所以不能准确测定样品中NaHCO3的质量分数;
(3)实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,可以使碳酸氢钠完全分解;
(4)实验过程中减少的质量是水和二氧化碳的质量,固体减少质量为:41.2g-35g=6.2g;
设样品中含有碳酸氢钠为x,
2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑  固体减少
 168                          62
  x                           6.2g
    $\frac{168}{x}$=$\frac{62}{6.2g}$
    x=16.8g
   样品中碳酸氢钠为:41.2g-21.2g=20g
 所以样品中NaHCO3的质量分数为:$\frac{16.8g}{20g}$×100%=84%.
故答案为:(1)浓硫酸;(2)不能;(3)使碳酸氢钠完全反应;(4)84%.

点评 本题考查了碳酸钠的性质以及有关的计算,完成此题,可以依据已有的知识进行.

练习册系列答案
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20.(1)实验室给你提供了下列仪器,请选用合适的仪器完成指定的实验.

①图中仪器d的名称是:长颈漏斗.
②要制取较多的O2用来探究其性质(要求制取过程中可以添加反应物),组装气体发生装置需要的仪器是adf(填序号,下同),请写出该反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,收集氧气应采用向上排空气法法,这种收集方法是根据氧气的密度比空气的密度大性质.
③提纯粗盐时,过滤需要选用上述仪器中的eh(填序号),除此之外还缺少的仪器是滤纸、漏斗、玻璃棒(填名称).
(2)为探究气体X的组成,某兴趣小组进行如图所示实验(固定装置未画出).
【资料在线】
①加热条件下,气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气.
②碱石灰为固体氢氧化钠和氢氧化钙的混合物,不与气体X反应.无水氯化钙可吸收气体X.
③本实验条件下,氮气密度为1.15g•L-1,装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计.【实验步骤】
①连接仪器,并检查装置气密性.
②取一定量氧化铜,准确称得其质量为2.40g.
③按图所示装入药品(其中B、C管中分别装入的是足量碱石灰和足量无水氯化钙),测并记录相在数据Ⅰ(见表).
④连接A、B、C装置,将气体X缓缓通入一段时间后,连接上D装置,读数后开始加热.当A装置中氧化铜反应完全,停止加热,继续通入气体X至玻璃管冷却后,再次测量并记录相关数据Ⅱ(见表).
【实验装置】

【相关数据】
测量项目/数据编号ⅠⅡ
玻璃管(含药品)的质量/g52.4051.92
B装置(含药品)的质量/g102.00102.54
氮气的体积/mL/243.5
【回答问题】
①B中装置中氧化钙吸水的原理为CaO+H2O=Ca(OH)2(用化学方程式表示).
②实验过程中,当观察到D装置中量气管的液面不再下降,说明氧化铜已反应完全,停止加热,继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是防止空气进入把生成的铜氧化,造成误差.
③分析实验测量的数据,生成水的质量为0.54g,氧化铜中氧元素的质量为0.48g.由此推知,气体X中一定没有(填“有”或“没有”)氧元素.
④通过计算推导出气体X的化学式为NH3;气体X还原氧化铜的化学方程式为:2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H2O+N2.

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