Question

15．小蘇打（NaHCO₃）試樣中含有碳酸鈉晶體（Na₂CO₃•l0H₂O），為測定試樣中小蘇打的質(zhì)量分數(shù)w（NaHCO₃），實驗小組同學(xué)設(shè)計了如圖裝置進行實驗．

實驗過程：
I．按圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性；
II．將m₁ g試樣放入硬質(zhì)玻璃管中，裝置B、C、D中藥品如圖，已知加藥品后裝置B的質(zhì)量為m₂g、裝置C的質(zhì)量為m₃ g；
Ⅲ．關(guān)閉活塞a，點燃酒精燈加熱試樣，直到B裝置中無氣泡冒出后，打開活塞a向裝置中通入N₂，一段時間后，撤掉酒精燈，關(guān)閉活塞a；
Ⅳ．稱得裝置B的質(zhì)量為m₄g、裝置C的質(zhì)量為m₅g．
請回答以下問題（裝置中原有空氣對實驗的影響忽略不計）：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O．
（2）裝置B的作用為吸收反應(yīng)生成的水蒸氣．裝置C的作用為吸收反應(yīng)生成的二氧化碳．
（3）實驗過程中通入N₂的目的為把裝置中的CO₂和水蒸氣排出被裝置B和裝置C完全吸收．
（4）實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)裝置A中硬質(zhì)玻璃管右端有水珠，則w（NaHCO₃）的計算式為：$\frac{42（{m}_{5}-{m}_{3}）}{11{m}_{1}}$×100%．

Answer 1

分析 A裝置中加熱藥品時發(fā)生反應(yīng)2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O、Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O，生成的水蒸氣被濃硫酸吸收，C中堿石灰吸收碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳，D干燥空氣；
（1）加熱條件下，碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，十水碳酸鈉分解生成碳酸鈉和水；
（2）濃硫酸具有吸水性；堿石灰具有吸水性和吸收酸性氣體的性質(zhì)；
（3）通入的氮氣能把裝置中的CO₂和水蒸氣排出；
（4）實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)裝置A中硬質(zhì)玻璃管右端有水珠，可以利用二氧化碳質(zhì)量計算，利用實驗中所提供的數(shù)據(jù)得到準(zhǔn)確的w（NaHCO₃）．

解答 解：A裝置中加熱藥品時發(fā)生反應(yīng)2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O、Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O，生成的水蒸氣被濃硫酸吸收，C中堿石灰吸收碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳，D干燥空氣；
（1）加熱條件下，碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，十水碳酸鈉分解生成碳酸鈉和水，反應(yīng)方程式分別為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O、Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O；
（2）濃硫酸具有吸水性，所以B作用是吸收反應(yīng)生成的水蒸氣；堿石灰具有吸水性和吸收酸性氣體的性質(zhì)，所以C裝置的作用是吸收反應(yīng)生成的二氧化碳，
故答案為：吸收反應(yīng)生成的水蒸氣；吸收反應(yīng)生成的二氧化碳；
（3）通入的氮氣能把裝置中的CO₂和水蒸氣排出，使這兩種氣體完全被吸收，從而計算碳酸氫鈉樣品含量，
故答案為：把裝置中的CO₂和水蒸氣排出被裝置B和裝置C完全吸收；
（4）實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)裝置A中硬質(zhì)玻璃管右端有水珠，可以利用二氧化碳質(zhì)量計算，利用實驗中所提供的數(shù)據(jù)得到準(zhǔn)確的w（NaHCO₃）=$\frac{\frac{{m}_{5}-{m}_{3}}{44}×84}{11{m}_{1}}$×100%=$\frac{42（{m}_{5}-{m}_{3}）}{11{m}_{1}}$×100%；
故答案為：$\frac{42（{m}_{5}-{m}_{3}）}{11{m}_{1}}$×100%．

點評 本題考查物質(zhì)含量測定，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生實驗操作、實驗分析和評價、計算能力，明確實驗原理、實驗操作規(guī)范是解本題關(guān)鍵，知道各個儀器作用，題目難度不大．