Question

現(xiàn)有NaHCO₃和Na₂CO₃?xH₂O的混合物，為了測定x的值，某同學(xué)采用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）A的裝置的作用是

 

B的裝置的作用是

 

C的裝置的作用是

 

（2）若在試管A中裝入和的混合物3.7g，用酒精燈加熱到反應(yīng)完全，此時(shí)B管增重1.89g，C管增重0.22g，求x值（要有計(jì)算過程）．

Answer 1

考點(diǎn)：探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）根據(jù)裝置特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆謩e判斷裝置A、B、C的作用；
（2）用酒精燈加熱到反應(yīng)完全，此時(shí)B管增重1.89g、C管增重0.22 g，這說明反應(yīng)中生成的水蒸氣質(zhì)量為1.89g，CO₂質(zhì)量為0.22g，根據(jù)n=

m

M

計(jì)算出二氧化碳、水的物質(zhì)的量，然后根據(jù)生成的二氧化碳及反應(yīng)方程式計(jì)算出碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，從而得出碳酸氫鈉分解生成的水的物質(zhì)的量，再根據(jù)水的總量計(jì)算出Na₂CO₃?xH₂O分解生成水的物質(zhì)的量，再結(jié)合總質(zhì)量列式計(jì)算．

解答： 解：（1）在加熱的條件下碳酸氫鈉易分解生成碳酸鈉、水和CO₂，而碳酸鈉晶體也易失去結(jié)晶水，所以A裝置的作用是加熱，使NaHCO₃分解，使Na₂CO₃?H₂O失水；
無水氯化鈣能吸收水蒸氣，通過稱量反應(yīng)前后的質(zhì)量可以得出水蒸氣的質(zhì)量，因此B裝置的作用是吸收反應(yīng)中生成的水；
由于反應(yīng)中還有CO₂生成，而堿石灰可以吸收CO₂，因此通過稱量反應(yīng)前后的質(zhì)量，可以得出CO₂的質(zhì)量，所以C裝置的作用是吸收反應(yīng)中生成的CO₂，
故答案為：加熱，使NaHCO₃分解，使Na₂CO₃?H₂O失水；吸收反應(yīng)中生成的水；吸收反應(yīng)中生成的CO₂；
（2）用酒精燈加熱到反應(yīng)完全，此時(shí)B管增重1.89g、C管增重0.22 g，這說明反應(yīng)中生成的水蒸氣質(zhì)量為1.89g，CO₂質(zhì)量為0.22g，
水的物質(zhì)的量為

1.89g

18g/mol

=0.105mol、二氧化碳的物質(zhì)的量為：

0.22g

44g/mol

=0.005mol，
根據(jù)反應(yīng)的方程式2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑可知，該反應(yīng)中生成的CO_2為0.005mol，則碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為：0.005mol×2=0.01mol，反應(yīng)中生成的水為0.005mol，
則碳酸鈉在反應(yīng)中失去的水的物質(zhì)的量為：0.105mol-0.005mol=0.100mol，
碳酸氫鈉的質(zhì)量為：0.01mol×84g/mol=0.84g，
則樣品中碳酸鈉晶體的質(zhì)量為：3.7g-0.84g=2.86g，
則：

2.86g

(106+18x)g/mol

×x=0.1mol，
解得：x=10，
答：Na₂CO₃?xH₂O中的x=10．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了碳酸氫鈉的性質(zhì)、有關(guān)反應(yīng)方程式的計(jì)算，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺磻?yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算方法，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算能力．