有一含NaCl、Na2CO3•10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化

有一含NaCl、Na2CO3•10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数.

(1)加热前通入空气的目的是______,操作方法为______.
(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为:A______,C______,D______.
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl的含量将______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中NaHCO3的含量将______;若撤去E装置,则测得Na2CO3•10H2O的含量将______.
(4)若样品质量为wg,反应后C、D增加的质量分别为m1g、m2g,由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为______(用含w、m1、m2的代数式表示).
他猪 1年前 已收到1个回答 举报

docterer 幼苗

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解题思路:将混合物加热会产生H2O(g)、CO2等气体,应在C、D中分别吸收,由干燥剂的性质知应先吸收水,再吸收二氧化碳,即C中的干燥剂吸水后不能吸收CO2;由D的增重(NaHCO3分解产生的CO2的质量)可求出NaHCO3质量.由C的增重(Na2CO3•10H2O分解产生的H2O及已经知道的NaHCO3分解产生的H2O的质量)可求出Na2CO3•10H2O的质量,从而求出NaCl的质量;故应在实验前想法赶出装置中的空气,关键操作应是赶B中的空气,所以关闭b,打开a就成为操作的关键,缓缓通入则是为了赶出效果更好;E中碱石灰可防止外界空气中的H2O(g)、CO2进入装置D影响实验效果,
根据以上分析进行解答(1)(2)(3);
(4)装置D中增加的质量为二氧化碳的质量,根据反应方程式2NaHCO3
.
Na2CO3+CO2↑+H2O计算出碳酸氢钠的质量,再计算出碳酸氢钠的质量分数.

(1)本实验中需要分别测定反应生成的二氧化碳和水的质量,所以实验前必须将装置中的水蒸气和二氧化碳赶走,避免影响测定结果;操作方法为:关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止,
故答案为:除去装置中的水蒸气和二氧化碳;关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止;
(2)装置A用于吸收空气中的二氧化碳和水,可以使用碱石灰;装置C吸收Na2CO3•10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气,可以使用无水硫酸铜;装置D吸收碳酸氢钠分解生成的二氧化碳,可以用碱石灰,
故答案为:碱石灰;无水硫酸铜(或无水CaCl2、P2O5等);碱石灰;
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则m(H2O)增加,使Na2CO3•10H2O和NaHCO3的含量偏高,NaCl的含量偏低;
若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,测定碳酸钠的质量是根据装置D中质量变化计算的,与水蒸气的量无关,则测定结果中NaHCO3的含量不变;
E中碱石灰可防止外界空气中的H2O(g)、CO2进入装置D,若撤去E装置,则测定的碳酸氢钠的质量偏大,碳酸氢钠分解生成水的质量偏高,而Na2CO3•10H2O的测定是根据生成水的总质量计算的,则测得Na2CO3•10H2O的含量将偏低,
故答案为:偏低;无影响;偏低;
(4)若样品质量为wg,反应后C、D增加的质量分别为m1g、m2g,则碳酸氢钠分解生成的二氧化碳的质量为m2g,
2NaHCO3


.
Na2CO3+CO2↑+H2O
16844
m(NaHCO3) m2g
m(NaHCO3)=
168×m2g
44=
42m2
11g,
混合物中NaHCO3的质量分数为:

42m2
11g
mg×100%=
4200m2
11w%,
故答案为:
4200m2
11w%.

点评:
本题考点: 探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;探究物质的组成或测量物质的含量.

考点点评: 该本题综合考查元素化合物性质、测定混合物中各成分的质量分数,题目难度中等,解题时必须结合实验装置和物质的性质进行综合分析,综合考查学生实验能力和分析能力,注意把握物质的性质以及实验原理.

1年前

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