题目内容

某研究性学习小组为测定某Na2CO3样品的纯度（其中只含NaHCO3杂质），选用如图所示的仪器装置进行实验（②装置未画全）．试回答有关问题：

实验一：测定Na2CO3样品中NaHCO3分解放出CO2体积．
连接装置的正确顺序是：⑦①③④⑤⑥
（1）写出加热时发生反应的化学方程式
 
．
（2）完成该实验尚缺的仪器是
 
（填名称）；产生气体从装置④的
 
进入，从装置⑤的
 
进入（填接口序号）．
实验二：测定上述实验完成后剩余固体与盐酸反应产生CO2的体积．
（3）应将实验一连接装置的顺序作哪些调整？
 
．
（4）当实验一加热至样品不再产生气体时，产生CO2体积为a L（已换算成标况下的体积，下同），则样品中NaHCO3的质量为
 
；实验二在加入盐酸至无气体产生时，生成CO2体积为bL，则Na2CO3样品的纯度为
 
（用含a、b的式子表示）．
误差分析：
（5）为什么不能将⑤中的水改用Na2CO3饱和溶液？请用离子方程式说明原因
 
．
（6）有同学发现在实验一读取CO2体积时，⑥中液体的液面低于⑤中液体的液面，但未做任何处理，则a值
 
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
考点：探究物质的组成或测量物质的含量,钠的重要化合物
专题：实验探究和数据处理题
分析：测定Na2CO3样品中的NaHCO3分解放出的二氧化碳的体积，可将固体混合物放入试管中加热，生成的二氧化碳气体用排水法测量体积；
（1）某Na2CO3样品的纯度（其中只含NaHCO3杂质），加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水；
（2）实验装置中需要酒精灯加热，气体流向在装置④中应从d进c出，装置⑤是排水量气需要短进长出，b进a出；
（3）测定Na2CO3样品中的NaHCO3分解放出的二氧化碳的体积，可将固体混合物放入试管中加热，生成的二氧化碳气体用排水法测量体积；测定经实验一后的固体物质与盐酸反应放出二氧化碳的体积，应将固体放入试管中，将盐酸放入分液漏斗中，然后用排水法测量气体的体积；
（4）当实验一测得产生的二氧化碳为a L，当实验二测得产生的二氧化碳为bL，反应的相关方程式为，2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O，Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O，结合反应的方程式计算；
（5）二氧化碳和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠；
（6）⑥中液体的液面低于⑤中液体的液面，压强不平衡，待液面平衡后读取；
解答： 解：（1）某Na2CO3样品的纯度（其中只含NaHCO3杂质），加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O；
故答案为：2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O；
（2）反应应在加热条件下进行，实验中缺少酒精灯，实验装置中需要酒精灯加热，气体流向在装置④中应从d进c出，装置⑤是用排水法测量气体的体积时需要短进长出，b进a出；
故答案为：酒精灯，d，b；
（3）测定经实验一后的固体物质与盐酸反应放出二氧化碳的体积，应将固体放入试管中，将盐酸放入分液漏斗中，然后用排水法测量气体的体积，应将实验一连接装置的顺序调整为将①装置换成②装置；
故答案为；将①装置换成②装置；
（4）当实验一测得产生的二氧化碳为a L，反应的相关方程式为，
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O，
2            1      1
 n        
a
22.4
mol  
a
22.4
mol
n=
a
11.2
mol
则样品中NaHCO3的质量为
a
11.2
mol×84g/mol=7.5ag；
当实验二测得产生的二氧化碳为b L，
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O，
设混合物中含有xmolNaHCO3，ymolNa2CO3，x=
a
11.2
mol
a
22.4
+y=
b
22.4

y=
b
22.4
-
a
22.4

则样品中碳酸钠的质量为106（
b
22.4
-
a
22.4
）g，NaHCO3的质量为84×
a
11.2
=7.5ag，
则样品中碳酸钠纯度的实验值为=
(
b
22.4
-
a
22.4
)×106
106×(
b
22.4
-
a
22.4
)+7.5a
×100%=
106(b-a)
106b+62a
×100%，

故答案为：7.5ag；
106(b-a)
106b+62a
×100%；
（5）不能将⑤中的水改用Na2CO3饱和溶液是因为二氧化碳和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，费用的 离子方程式为：CO32-+CO2+H2O═2HCO3-；
故答案为：CO32-+CO2+H2O═2HCO3-；
（6）实验一读取CO2体积时，⑥中液体的液面低于⑤中液体的液面，但未做任何处理，压强不平衡，待液面平衡后读取，此时读取a值偏小；
故答案为：偏小；
点评：本题考查物质的含量测定，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，难度中等，注意把握实验的原理和实验装置的连接顺序．
练习册系列答案
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海洋是资源的宝库，蕴藏着丰富的化学元素，如氯、溴、碘等．
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；反应③中被破坏的化学键属于
 
键（填“极性”或“非极性”）
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（用元素符号表示）．与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第
 
周期
 
族．
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（填字母）．
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（4）碘单质及其化合物具有重要应用．下列说法正确的是
 
（填字母）．
a．
 
129
53
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127
53
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，R、X、T的原子半径从小到大的顺序为
 
（用元素符号表示）；
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；
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；
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．
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（写元素符号）
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．
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．
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．
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．
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⑤加BaCl2溶液于上述五种溶液中，a、b、c都生成白色沉淀，加入硝酸沉淀不溶．
⑥d与c混合，生成白色沉淀，加入硝酸沉淀不溶．
通过实验事实推断这五种水溶液中各有哪些化合物（填化学式）：
溶液abcde
化学式     
人的胃液正常pH在1.2～0.3之间，酸度再高就患胃酸过多症，下列物质不宜用作治疗胃酸过多症药剂成分的是（　　）
A、氧化镁粉B、氢氧化镁
C、氧化钙D、纯碳酸钙粉

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