问题 实验题

(16分)小苏打(NaHCO3)试样中含有碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O),为测定试样中小苏打的质量分数ω(NaHCO3),实验小组同学设计了如下装置进行实验。

[实验过程]

①按图组装仪器,检查装置的气密性;

②将m1g试样放入硬质玻璃管中,装置B、C、D 中药品如图,己知加药品后装置B的质量为m2 g装置C 的质量为m3g;

③关闭活塞a,点燃酒精灯加热试样,直到B 装置中无气泡冒出后,打开活塞a 向装置中通人N2,一段时间后,撤掉酒精灯,关闭活塞a;

④称得装置B 的质量为m4g、装置C 的质量为m5g。

请回答以下问题(装置中原有空气对实验的影响忽略不计):

⑴装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________

⑵装置B的作用为__________________________________________

装置C的作用为________________________________________________

⑶实验过程中通入N2的目的为__________________________________________

⑷用下列各项所提供的数据能计算出ω(NaHCO3)的是____________(填选项字母)。

序号abcde
数据m1、m2、m3  m2、m3

m4、m5

m1、m2、m4m1、m4、m5m1、m3、m5
⑸实验结束后发现装置A 中硬质玻璃管右端有水珠,你认为利用实验中所提供的数据还能否得到准确的ω(NaHCO3),若能,则ω(NaHCO3)的计算式为:__________________;若不能,此问不作答。

答案

⑴2NaHCO3Na2CO3 + CO2 + H2O (2分)、Na2CO3·10H2O Na2CO3 + 10 H2O (2分)

⑵吸收反应生成的水蒸气(2分) ;吸收反应生成的CO2 (2分);

⑶把装置中的CO2和水蒸气排出被装置B和装置C吸收(2分)

⑷b、c 、e   (3分) ;

(5)×100% (3分)

(1)装置A中,样品中的NaHCO3受热分解产生CO2、H2O、Na2CO3;Na2CO3·10H2O受热失去结晶水,据此可写出反应方程式。

(2)装置B中的浓硫酸能吸收样品分解产生的水蒸气,装置C中的碱石灰能吸收样品分解产生的CO2

(3)由于受热分解后,装置中含有CO2、水蒸气,通入N2能将装置中的CO2、H2O排出而被装置C、B吸收,从而降低实验误差。

(4)根据实验原理,样品分解产生的CO2只能被装置c吸收,根据(m5-m3)的质量这个得出分解的NaHCO3的质量,也可得出分解产生的H2O的质量,再根据(m4-m2)的质量并结合NaHCO3分解产生H2O的质量,则可得出Na2CO3·10H2O的质量,为此可得出样品总质量和NaHCO3的质量,从而计算出NaHCO3的质量分数,所以b组数据能计算出NaHCO3质量分数;由m1样品质量和(m2-m4)的质量可得出NaHCO3的质量,从而可计算出NaHCO3的质量分数,故c组数据能计算出NaHCO3质量分数;有m1的样品质量和(m5-m3)的质量可得出NaHCO3的质量,从而可计算出NaHCO3的质量分数,故e组数据能计算出NaHCO3质量分数,但a、d组数据不能计算出NaHCO3质量分数。

(5)选择e组数据计算则与A装置中的水珠无关,根据反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+ H2O,生成CO2的质量=(m5-m3)g,则m1g 样品中NaHCO3的质量=,故(NaHCO3)=×100%。

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