Question

4．我國(guó)青海湖地區(qū)得到的天然堿并不是碳酸鈉的晶體，組成可表示為aNa₂CO₃•bNaHCO₃•cH₂O（a、b、c為最簡(jiǎn)整數(shù)比）．某化學(xué)課外活動(dòng)小組對(duì)天然堿的成分進(jìn)行探究：小紅同學(xué)為測(cè)定其組成，稱取該天然堿樣品16.6g進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
【查閱資料】
1．碳酸鈉比較穩(wěn)定，加熱時(shí)不分解；       
2、2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
3．B處為兩個(gè)單向閥：推注射器時(shí)A₁關(guān)閉，A₂處打開(kāi)；拉注射器時(shí)，A₁打開(kāi)進(jìn)空氣，A₂關(guān)閉．
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①組裝好裝置檢查氣密性②反復(fù)推拉注射器③稱量E、F的質(zhì)量④關(guān)閉彈簧夾，加熱D處試管直到反應(yīng)不再進(jìn)行⑤打開(kāi)彈簧夾，再次反復(fù)緩緩?fù)评�注射器⑥再次稱量E、F的質(zhì)量．
【問(wèn)題探究】
（1）E中的藥品為濃硫酸，E的作用是吸收水蒸氣．
（2）C、F、G中裝有堿石灰（CaO與NaOH的固體混合物），則C的作用是除去空氣中的二氧化碳、水蒸氣等雜質(zhì)氣體，F(xiàn)的作用是吸收二氧化碳，G的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣等雜質(zhì)氣體進(jìn)入到F中，影響二氧化碳質(zhì)量的測(cè)定．
（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)行步驟⑤的操作，則所測(cè)得的碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”、“無(wú)影響”），該操作中推注射器時(shí)緩緩的目的是使生成的二氧化碳、水蒸氣吸收充分
（4）據(jù)下表，16.6g天然堿中結(jié)晶水的質(zhì)量為1.8g，該天然堿的化學(xué)式中a：b：c=2：1：2．

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

Answer 1

分析 根據(jù)濃硫酸、堿石灰的性質(zhì)方面判斷實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的相關(guān)方面的問(wèn)題，根據(jù)具體的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算，從而得出正確的結(jié)論．

解答 解：（1）E裝置的作用是吸收水蒸氣，濃硫酸能吸收水蒸氣，所以，E中的藥品為濃硫酸．
（2）由于空氣中含有二氧化碳和水蒸汽等，影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所以，C的作用是除去空氣中的二氧化碳、水蒸氣等氣體雜質(zhì)；F的作用是吸收生成的二氧化碳．G的作用：防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣等雜質(zhì)氣體進(jìn)入到F中，影響二氧化碳質(zhì)量的測(cè)定．
（3）如果顛倒順序，測(cè)量結(jié)果會(huì)偏高，故不能顛倒；若不進(jìn)行步驟⑤的操作，生成的二氧化碳和水不能被充分吸收，使得結(jié)果偏��；該操作中推注射器時(shí)緩緩的目的是：使生成的二氧化碳、水蒸氣吸收充分．
（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)后生成二氧化碳的質(zhì)量為51.1g-50g=1.1g，
設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，分解生成的水的質(zhì)量為y，根據(jù)化學(xué)方程式
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
168               44    18
x                 1.1g   y
$\frac{168}{x}=\frac{44}{1.1g}=\frac{18}{y}$解得：x=4.2g，y=0.45g；
故天然堿中含有結(jié)晶水的質(zhì)量為102.25g-100.0g-0.45g=1.8g
天然堿中含有碳酸鈉的質(zhì)量為：16.6g-4.2g-1.8g=10.6g
根據(jù)天然堿的組成可知：$\frac{106a}{10.6}：\frac{84b}{4.2}：\frac{18c}{1.8}$  所以a：b：c=2：1：2．
故答為：（1）濃硫酸，吸收水蒸氣；
（2）除去空氣中的二氧化碳、水蒸氣等雜質(zhì)氣體；  吸收二氧化碳； 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣等雜質(zhì)氣體進(jìn)入到F中，影響二氧化碳質(zhì)量的測(cè)定；
（3）不能；偏��； 使生成的二氧化碳、水蒸氣吸收充分；
（4）1.8；  2：1：2

點(diǎn)評(píng) 能夠熟練的運(yùn)用質(zhì)量守恒定律以及化依據(jù)學(xué)方程式進(jìn)行的相關(guān)計(jì)算，要充分理解物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，只有這樣才能對(duì)問(wèn)題做出正確的判斷．