Question

我國青海湖采集的天然堿樣品可表示為aNa₂CO₃?bNaHCO₃?cH₂O（a、b、c為最簡整數比）．小紅同學為測定其組成，稱取該天然堿樣品16.6g進行如下實驗：

已知：1、碳酸鈉比較穩(wěn)定，加熱時不分解；
2、2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃↑+CO₂↑+H₂O
3、圖中B處為兩個單向閥：推注射器時A₁關閉，A₂處打開；拉注射器時，A₁打開進空氣，A₂關閉．
（一）實驗步驟①組裝好裝置，檢查氣密性②反復推拉注射器③稱量E、F的質量④關閉彈簧夾，加熱D處試管直到反應不再進行⑤打開彈簧夾，再次反復緩緩推拉注射器⑥再次稱量E、F的質量．
（二）問題探究：
（1）E中的藥品為

 

，E的作用是

 

．
C、F、G中裝有堿石灰（CaO與NaOH的固體混合物），則C的作用是

 

 

，F的作用是

 

，G的作用是

 

．
（2）實驗步驟②與③能否顛倒

 

（填“能”或“不能”）．若不進行步驟⑤的操作，則所測得的碳酸氫鈉質量分數

 

（填“偏大”、“偏小”、“無影響”），該操作中推注射器時緩緩的目的是

 

（3）據右表數據計算可得：天然堿的化學式中a：b：c=

 

．

反應前	反應后
E的質量為100.0g	E的質量為102.25g
F的質量為50.0g	F的質量為51.1g

Answer 1

分析：可以根據濃硫酸、堿石灰的性質方面判斷實驗過程中的相關方面的問題，根據具體的數據可以進行相關方面的計算，從而得出正確的結論．

解答：解；（1）E裝置的作用是吸收水蒸氣，濃硫酸能吸收水蒸氣．故填：濃硫酸（濃H₂SO₄）．
E的作用是吸收水蒸氣．故填：吸收水蒸氣．
C的作用是除去空氣中的二氧化碳、水蒸氣等雜質氣體．故填：除去空氣中的二氧化碳、水蒸氣等雜質氣體．
F的作用是吸收生成的二氧化碳．故填：吸收生成的二氧化碳．
G的作用：防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣等雜質氣體進入到F中，影響二氧化碳質量的測定．
（2）先推拉注射器，目的是將裝置內的二氧化碳排空，避免裝置內本身的二氧化碳導致的EF質量偏大，導致最終結果偏大．如果顛倒順序，測量結果會偏高．故填：不能．
若不進行步驟⑤的操作，生成的二氧化碳和水不能被充分吸收，使得結果偏小．故填：偏小．
該操作中推注射器時緩緩的目的是使生成的二氧化碳、水蒸氣吸收充分．故填；使生成的二氧化碳、水蒸氣吸收充分．
（3）根據表中的數據可知，反應后生成二氧化碳的質量為51.1g-50g=1.1g，設碳酸氫鈉的質量為x，分解生成的水的質量為y，根據化學方程式
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃↑+CO₂↑+H₂O
168                 44     18
x                   1.1g    y

168

x

=

44

1.1g

 
    x=4.2g

44

1.1g

=

18

y

     y=0.45g
故天然堿中含有水的質量為102.25g-100.0g-0.45g=1.8g
天然堿中含有碳酸鈉的質量為：16.6g-4.2g-1.8g=10.6g
根據天然堿的組成可知：

106a

10.6

=

84b

4.2

=

18c

1.8

a：b：c=2：1：2．故填：2：1：2．

點評：解答本題的關鍵是要充分理解物質的性質和實驗目的，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．