题目内容

19．化学兴趣小组设定以下实验方案，测定某已变质为碳酸钠的小苏打样品中NaHCO3的质量分数．
方案一：称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重，冷却，称量剩余固体质量，计算．
（1）坩埚中发生反应的化学方程式为：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑
（2）实验中需加热至恒重的目的是：保证NaHCO3分解完全-
方案二：称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量Ba（OH）2溶液，过滤，洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算．
（1）过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为玻璃棒
（2）实验中判断沉淀是否完全的方法是取少量上层清液于一支试管中，滴加Ba（OH）2溶液，观察是否有白色沉淀生成
方案三：按如图装置进行实验：
（3）B装置内所盛试剂是浓硫酸；D装置的作用是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置；分液漏斗中不能（填“能”或“不能”）用盐酸代替稀硫酸进行实验．
（4）实验前称取17.9g样品，实验后测得C装置增重8.8g，则样品中NaHCO3的质量分数为29.6%．
（5）此实验测得的数据，测定结果有误差，因为实验装置还存在一个明显缺陷是：缺少一个驱赶残留二氧化碳气体的装置

分析 [方案一]碳酸氢钠不稳定，受热易分解，根据加热前后固体质量变化，根据差量法求碳酸氢钠的质量，进而求得碳酸钠的质量分数；
（1）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；
（2）加热恒重保证碳酸氢钠完全分解；
[方案二]碳酸钠和碳酸氢钠都和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，根据生成沉淀的质量来计算碳酸钠的质量分数．
（1）根据过滤操作考虑所需仪器；
（2）可取上层清液，继续加沉淀剂，看是否生成沉淀；
[方案三]（3）由测定含量的实验可知，A中发生Na2CO3+H2SO4=H2O+CO2↑+Na2SO4、2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑，B中为浓硫酸吸收水，干燥二氧化碳，利用C装置吸收二氧化碳，D装置防止空气中的二氧化碳、水进入C装置干扰含量测定，
（4）结合反应定量关系和元素守恒计算得到物质的质量，来计算物质含量；
（5）二氧化碳气体不能全部进入C装置被吸收，需要添加一个装置二氧化碳气体赶入装置C的装置．

解答 解：[方案一]（1）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑，
故答案为：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑；
（2）实验原理是根据加热前后固体质量变化来计算碳酸氢钠，故应保证碳酸氢钠完全分解，加热恒重则碳酸氢钠完全分解，
故答案为：保证NaHCO3分解完全；
[方案二]（1）过滤时需用玻璃棒引流，故答案为：玻璃棒；
（2）可取上层清液，继续加沉淀剂，看是否生成沉淀，具体操作为：取上层清液少许于试管中，加入氢氧化钡溶液，若无沉淀生成，则沉淀完全，
故答案为：取少量上层清液于一支试管中，滴加Ba（OH）2溶液，观察是否有白色沉淀生成；
[方案三]（3）B中为浓硫酸吸收水，干燥二氧化碳，空气中的水蒸气和二氧化碳会被碱石灰吸收，故D的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，以确保C装置中质量增加量的准确性；分液漏斗中如果用盐酸代替硫酸，盐酸易挥发，这样制得二氧化碳气体中含氯化氢，浓硫酸不能吸收氯化氢，则氯化氢被碱石灰吸收，导致测到二氧化碳质量偏高，等质量碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠产生二氧化碳多，则会导致碳酸氢钠偏多，碳酸钠偏小，
故答案为：浓硫酸；防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置；不能；
（4）设NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为x、y，则
Na2CO3+H2SO4=H2O+CO2↑+Na2SO4、
 x                                x
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑
y                                                    y

$\left\{\begin{array}{l}{106x+84y=17.90\\;}\\{44x+44y=8.80}\end{array}\right.$
解得x=0.05mol
y=0.15mol
则样品中Na2CO3的质量分数为$\frac{0.05mol×106g/mol}{17.90g}$×100%=29.6%，
故答案为：29.6%；
（5）实验装置还存在一个明显缺陷为装置中的二氧化碳不能被C全部吸收，则需设计一个装置将A、B中的CO2全部吹入C中吸收，
故答案为：缺少一个驱赶残留二氧化碳气体的装置．

点评 本题考查碳酸钠含量的测定实验，为高频考点，把握实验装置的作用及实验目的为解答的关键，侧重分析、计算及实验能力的综合考查，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
16．下表各组物质中，满足下右图物质一步转化关系的选项是（　　）
XYZ
AN2NO2NH4NO3
BAlAl2O3NaAlO2
CCuCuOCuCl2
DSiSiO2H2SiO3
A．AB．BC．CD．D
17．常温下，pH=2的盐酸与pH=2的CH3COOH溶液中，大小关系不正确的是（　　）
A．c（H+）相等B．c（OH-）相等C．c（Cl-）=c（CH3COO-）D．c（Cl-）＜c（CH3COO-）
7．①钠比水轻；②钠的熔点较低；③钠与水反应时要放出热量；④钠与水反应后溶液呈碱性．某学生将一小块金属钠投入滴有酚酞试液的水中，该实验能证明上述四点性质中的（　　）
A．①④B．①②④C．①③④D．①②③④
14．将SO2通入到紫色的酸性高锰酸钾溶液中，观察到紫色退去，这是由于（　　）
A．SO2具有漂白性B．SO2为酸性氧化物C．SO2具有还原性D．SO2具有氧化性
4．向硫酸铝溶液中滴加氢氧化钾溶液过程中：
（1）写出上述过程中可能发生反应的离子方程式．
（2）绘出氢氧化铝沉淀物质的量与KOH溶液体积之间的有关图象．
（3）向100mL0.5mol/L的硫酸铝溶液中加入1.5mol/L的KOH溶液多少毫升可以得到3.12克白色沉淀？（要求写出计算过程）
11．对任何一个平衡体系采用以下措施，速率改变但平衡一定不移动的是（　　）
A．加入一种反应物B．升高温度
C．对平衡体系增加压强D．使用催化剂
8．反应A+3B=2C+3D在四种不同情况下的反应速率分别为：①v （A）=0.15mol•L-1•s-1； ②v （B）=0.6mol•L-1•s-1；③v （C）=0.5mol•L-1•s-1；④v （D）=0.3mol•L-1•s-1，该反应进行的快慢顺序为③＞②＞①＞④．
9．（1）氯化钠在某温度下的溶解度为s g/100g水，该温度下的饱和溶液的质量分数是$\frac{S}{100+S}$；物质的量浓度是$\frac{1000pS}{58.5（100+S）}$mol/L（写表达式）．（已知密度为ρg/mL）
（2）标准状况下3.4g某气体的体积是2.24L，该气体的摩尔质量是34g/mol．
（3）工业生产中，炼铁的原理是：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO2；该反应的氧化剂是Fe2O3，氧化产物是CO2；反应中若有0.6mol电子转移，生成的CO2在标准状况下的体积是6.72L．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网