问题 实验题

(16分)某天然碱的化学组成可能为aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c为正整数),为确定其组成,化学兴趣小组的同学进行了如下实验:

(1)定性分析

①取少量天然碱样品放入试管中,用酒精灯加热,在试管口有液体生成,该液体能使无水硫酸铜变蓝。能否说明样品中含结晶水,试简述理由。

②请你设计一个简单的实验方案,确认样品中含有CO32—离子。

(2)定量分析

该小组同学设计了下图所示装置,测定天然碱的化学组成。

A           B                 C        D          E

实验步骤:

①按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是                。

A处碱石灰的作用是                               。

②称取天然碱样品7.3g,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为    87.6g,装碱石灰的U型管D的质量为74.7g。

③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟。

④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热,待不再产生气体为止。

⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后称得装浓硫酸的洗气瓶质量为88.5g;装碱石灰的U型管D的质量为75.8g。该步骤中缓缓鼓入空气数分钟的目的是             

                                                         

计算推导:

该天然碱的化学式为                                        

答案

(1)定性分析

①不能说明。因为天然碱样品中的“NaHC03”加热分解也可产生水。

②取少量天然碱样品溶于水,加入足量的CaCl2溶液(或BaCl2溶液),过滤并洗涤沉淀;向沉淀中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中。若有浑浊现象,说明天然碱样品中含有CO32-离子。(每小题3分,共6分)

(2)定量分析                                                (每空2分,共6分)

实验步骤:

①检查装置的气密性 除去通入空气中的CO2和H2O

⑤使反应生成的CO2和H2O被充分吸收

计算推导:

Na2CO3·2NaHCO3·H2O                                               (4分)

(1)①由于天然碱样品中的“NaHC03”加热分解也可产生水,所以不能说明。

②要检验CO32可以利用沉淀法,即取少量天然碱样品溶于水,加入足量的CaCl2溶液(或BaCl2溶液),过滤并洗涤沉淀;向沉淀中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中。若有浑浊现象,说明天然碱样品中含有CO32-离子。

(2)①装置连接好后,首先要检验装置的气密性。由于空气中含有水蒸气和CO2,会干扰实验,所以碱石灰的作用是除去通入空气中的CO2和H2O。

②由于反应中产生的气体会残留在装置中,所以通入空气的作用是使反应生成的CO2和H2O被充分吸收。

③浓硫酸和碱石灰分别增加的质量是0.9g和1.1g,所以水和CO2的物质的量分别是0.05mol和0.025mol。又因为

解得a︰b︰c=1︰2︰1,所以化学式为Na2CO3·2NaHCO3·H2O。

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