Question

【題目】有一含 Na2CO3·xH2O和 NaHCO3的混合物，某同學設計如圖所示的實驗裝置，通過測量反應產生的 CO2 和 H2O的質量，來確定 Na2CO3··xH2O中 x的數值。

（1）實驗步驟：

①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實驗裝置后，檢查裝置的氣密性。

②稱取樣品，并將其放入硬質玻璃管中；稱量裝濃硫酸的洗氣瓶 C 的質量和盛裝堿石灰的 U形管 的質量。

③打開活塞K1、K2，關閉K3，緩緩鼓入氮氣數分鐘，其目的是_________________________。

④關閉活塞K1、K2，打開 K3，點燃酒精燈，加熱至不再產生氣體。加熱時 NaHCO3 發生反應的化學方程式為___________________________________。

⑤打開活塞 K1，緩緩鼓入氮氣數分鐘，然后拆下裝置，再次稱量洗氣瓶C的質量和 U形管 D的質量。

（2）關于該實驗方案，請回答下列問題。

①裝置 E的名稱是_________，E中盛放的試劑也是堿石灰，其作用是_______________________________。

②若樣品質量為 29.3 g，反應后 C、D 裝置增加的質量分別為 9 g、4.4 g，則 Na2CO3·xH2O中x為___________。

Answer 1

【答案】除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳 2NaHCO3= Na2CO3＋CO2↑＋H2O 干燥管（或球形干燥管） 防止空氣中的CO2和水蒸氣進入D中影響測定結果 x＝8

【解析】

根據實驗裝置及目的可確定，A為吸收氮氣中的水蒸氣，B為碳酸氫鈉及碳酸鈉晶體受熱分解的裝置，C為吸收產生的水蒸氣，D為吸收碳酸氫鈉分解產生的二氧化碳氣體，E為防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入裝置D，導致測定結果錯誤，通入氮氣為使裝置B中產生的水蒸氣及二氧化碳均被完全吸收。

(1)③打開活塞K1、K2，關閉K3，緩緩鼓入氮氣數分鐘，可除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳，使整個裝置充滿氮氣；

④加熱時 NaHCO3受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，化學方程式為2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O；

(2)①裝置E為球形干燥管；E的目的為防止空氣中的CO2和水蒸氣進入D中影響測定結果，可盛有堿石灰；

②C、D 裝置增加的質量分別為 9 g、4.4 g，則生成的水的物質的量為0.5mol，二氧化碳為0.1mol，只有碳酸氫鈉生成二氧化碳，則n(NaHCO3)=0.2mol，其質量為16.8g，m(Na2CO3·xH2O)=29.3-16.8=12.5g，其含有水蒸氣的物質的量=0.5-0.1=0.4mol，則碳酸鈉的質量=12.5-0.4×18=5.3g，即0.05mol，n(Na2CO3):n(H2O)=0.05:0.4=1:8，則x=8。