Question

碳酸钠和碳酸氢钠是重要的工业原料。某学生活动小组为探究它们的性质并测定某天然碱的成分进行了下述实验。

Ⅰ.向Na₂CO₃溶液中滴入酚酞试液后溶液显红色，原因是(写离子方程式)_________。向上述溶液中滴入过量的CaCl₂溶液，观察到的现象是__________________。

Ⅱ.某天然碱的组成为aNa₂CO₃·bNaHCO₃·cH₂O(a、b、c为正整数)。现用下图所示装置(夹持仪器已略去)确定其组成，其中天然碱样品质量为7.3 g。实验时忽略装置内空气中的CO₂和水蒸气。

请回答：

(1)在用托盘天平称量样品时，如果天平指针向左偏转，说明_______________________。

(2)NaHCO₃受热分解的化学反应方程式为________________________________________。

(3)E处碱石灰的作用是__________________________________________________。

(4)反应停止后打开活塞K，缓缓鼓入空气数分钟，该步骤的目的是__________________。

(5)实验结束后称得洗气瓶C质量增加0.9 g，U形管D质量增加1.1 g，则该天然碱的化学式为_________________________________。

Answer 1

Ⅰ.+H₂O+OH^-  产生白色沉淀，且溶液红色褪去

Ⅱ.(1)样品重于砝码

(2)2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑(条件加热)

(3)防止空气中的CO₂和水蒸气进入U形管D中

(4)使反应产生的CO₂和水蒸气被充分吸收

(5)Na₂CO₃·2NaHCO₃·H₂O

解析：Ⅰ.+H₂O+OH^-，酚酞试液显红色，加过量CaCl₂，Ca²⁺+CaCO₃↓，溶液红色褪去.

Ⅱ.该实验通过测天然碱受热分解生成的CO₂和H₂O的质量，确定天然碱的成分.

洗气瓶C吸收样品分解生成的H₂O，U形管D吸收NaHCO₃分解生成的CO₂.

(5)m_总(H₂O)=0.9 g，m(CO₂)=1.1 g

2NaHCO₃        CO₂↑+H₂O+Na₂CO₃

  2×84 g                   44 g   18 g

m(NaHCO₃)=4.2 g    1.1 g   m′(H₂O)=0.45 g

所以7.3 g样品m(Na₂CO₃)=7.3 g-4.2 g-(0.9 g-0.45 g)=2.65 g.

a：b：c==1：2：1

即天然碱的化学式为Na₂CO₃·2NaHCO₃·H₂O.