Question

8．我國青海湖采集的天然堿樣品可表示為aNa₂CO₃•bNaHCO₃•cH₂O（a、b、c為最簡整數(shù)比）．小紅同學(xué)為測定其組成，稱取該天然堿樣品16.6g進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

已知：
1．碳酸鈉比較穩(wěn)定，加熱不分解；
2.2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
3．圖中B處為兩個(gè)單向閥：推注射器時(shí)A₁關(guān)閉，A₂處打開；拉注射器時(shí)，A₁打開進(jìn)空氣，A₂關(guān)閉．
（一）實(shí)驗(yàn)步驟
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，組裝好裝置，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置氣密性，后續(xù)實(shí)驗(yàn)步驟是：
①反復(fù)推拉注射器 ②稱量E、F的質(zhì)量  ③關(guān)閉彈簧夾，加熱D處試管直到反應(yīng)不再進(jìn)行   ④打開彈簧夾，再次反復(fù)緩緩?fù)评�注射�?nbsp;   ⑤再次稱量E、F的質(zhì)量．
（二）問題探究：
（2）E中的藥品為濃硫酸，E的作用是吸收水蒸氣．
實(shí)驗(yàn)過程中，C的作用是除去空氣中的水蒸氣和二氧化碳，F(xiàn)的作用是吸收反應(yīng)生成的二氧化碳．
寫出 F裝置中所發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟②與③能否顛倒不能（填“能”或“不能”）．若不進(jìn)行步④的操作，則所測得的碳酸氫鈉質(zhì)量偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”、“無影響”），該操作中推注射器時(shí)緩緩的目的是防止氣體流速太快，來不及被吸收；若沒有G裝置，則碳酸氫鈉的質(zhì)量偏大（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）．
（4）下表是實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)：

反應(yīng)前	反應(yīng)后
E的質(zhì)量為100.0g	E的質(zhì)量為102.25g
F的質(zhì)量為50.0g	F的質(zhì)量為51.1g

則：①碳酸氫鈉分解生成二氧化碳的質(zhì)量為1.1g
②碳酸氫鈉的質(zhì)量為4.2g
③該天然堿的化學(xué)式中a：b：c=2：1：2．

Answer 1

分析 （1）凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果； 
（2）濃硫酸能夠吸收水蒸氣，堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳；
二氧化碳能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（3）氣體流速太快時(shí)，不利于被吸收劑吸收；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，組裝好裝置，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置氣密性．
故填：檢查裝置氣密性．
（2）E中的藥品為濃硫酸，E的作用是吸收水蒸氣；
實(shí)驗(yàn)過程中，C的作用是除去空氣中的水蒸氣和二氧化碳，F(xiàn)的作用是吸收反應(yīng)生成的二氧化碳；
F裝置中二氧化碳能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
故填：濃硫酸；吸收水蒸氣；除去空氣中的水蒸氣和二氧化碳；吸收反應(yīng)生成的二氧化碳；CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟②與③不能顛倒；
若不進(jìn)行步④的操作，則反應(yīng)生成的二氧化碳不能被完全吸收，則所測得的碳酸氫鈉質(zhì)量偏��；
該操作中推注射器時(shí)緩緩的目的是；
若沒有G裝置，則空氣中的二氧化碳能被F裝置吸收，則碳酸氫鈉的質(zhì)量偏大．
故填：不能；偏��；防止氣體流速太快，來不及被吸收；偏大．
（4）下表是實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)：

反應(yīng)前	反應(yīng)后
E的質(zhì)量為100.0g	E的質(zhì)量為102.25g
F的質(zhì)量為50.0g	F的質(zhì)量為51.1g

①碳酸氫鈉分解生成二氧化碳的質(zhì)量為：51.1g-50.0g=1.1g，
故填：1.1．
②設(shè)碳酸氫鈉質(zhì)量為x，生成水的質(zhì)量為y，
 2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
  168               18  44
   x                y   1.1g
$\frac{168}{x}$=$\frac{18}{y}$=$\frac{44}{1.1g}$，
x=4.2g，y=0.45g，
故填：4.2．
③天然堿樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為：102.25g-100.0g-0.45g=1.8g，
天然堿樣品中碳酸鈉質(zhì)量為：16.6g-4.2g-1.8g=10.6g，
根據(jù)題意有：a：b：c=$\frac{10.6g}{106}$：$\frac{4.2g}{84}$：$\frac{1.8g}{18}$=2：1：2，
故填：2：1：2．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．