Question

【題目】化學小組設計以下實驗方案，測定某部分變質為碳酸鈉的小蘇打樣品中NaHCO3的質量分數．
（1）方案一：稱取一定質量樣品，置于儀器a中用酒精燈加熱至恒重，冷卻，用托盤天平稱量剩余固體質量．重復操作，計算．儀器a的名稱是；其中發生反應的化學方程式為 ． 實驗中為保證NaHCO3分解完全需加熱至恒重，判斷方法是 ．
（2）方案二：稱取一定質量樣品，置于小燒杯中，加適量水溶解；向小燒杯中加入足量Ba（OH）2溶液，待沉淀后，過濾，洗滌，干燥，稱量固體質量，計算．
寫出NaHCO3與足量Ba（OH）2溶液反應的離子方程式；實驗中判斷沉淀是否完全的方法是 ． 過濾操作中，除燒杯、漏斗外，還要用到的玻璃儀器為 ．
（3）方案三：稱取一定質量樣品，按如圖裝置進行實驗：

B裝置內所盛試劑是；D裝置的作用是
實驗前稱取17.9g樣品，實驗后測得C裝置增重8.8g，則樣品中NaHCO3的質量分數為 ．
某同學認為上述測定結果（填“偏高”或“偏低”），因為實驗裝置還存在一個明顯的缺陷是 ．

Answer 1

【答案】
（1）坩堝；2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；兩次稱量的誤差不超過0.1g為止
（2）HCO3﹣+OH﹣+Ba2+=BaCO3↓+H2O；取上層清液少許于試管中，加入氫氧化鋇溶液，若無沉淀生成，則沉淀完全；玻璃棒
（3）濃硫酸；防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入C裝置；70.4%；偏低；缺少一套將A、B裝置內的CO2氣體驅趕到C裝置中的裝置
【解析】解：（1）[方案一]稱取一定質量樣品，置于儀器a中用酒精燈加熱至恒重，冷卻，用托盤天平稱量剩余固體質量．重復操作，計算．儀器a的名稱是坩堝，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應方程式為：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，實驗中為保證NaHCO3分解完全需加熱至恒重判斷方法是兩次稱量的誤差不超過0.1g為止，
所以答案是：坩堝；2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；兩次稱量的誤差不超過0.1g為止；（2）[方案二]碳酸氫鈉和足量氫氧化鋇混合反應，碳酸氫鈉全部反應，化學式錢系數為1，據此配平書寫離子方程式為：HCO3﹣+OH﹣+Ba2+=BaCO3↓+H2O，實驗中判斷沉淀是否完全的方法是：可取上層清液，繼續加沉淀劑，看是否生成沉淀，具體操作為：取上層清液少許于試管中，加入氫氧化鋇溶液，若無沉淀生成，則沉淀完全，過濾時需用玻璃棒引流，
所以答案是：HCO3﹣+OH﹣+Ba2+=BaCO3↓+H2O；取上層清液少許于試管中，加入氫氧化鋇溶液，若無沉淀生成，則沉淀完全；玻璃棒；（3）[方案三]B中為濃硫酸吸收水，干燥二氧化碳，空氣中的水蒸氣和二氧化碳會被堿石灰吸收，故D的作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，以確保C裝置中質量增加量的準確性，
設Na2CO3和NaHCO3的物質的量分別為x、y，則

Na2CO3	+H2SO4=H2O+	CO2↑	+Na2SO4
1		1
x		x

2NaHCO3	+H2SO4= Na2SO4+2H2O+	2CO2↑
2		2
y		y

106x+84y=17.90
44x+44y=8.80
解得x=0.05mol
y=0.15mol
則樣品中NaHCO3的質量分數為= ×100%=70.4%，
實驗裝置還存在一個明顯缺陷為裝置中的二氧化碳不能被C全部吸收，導致測定二氧化碳足量減小，計算得到碳酸氫鈉的物質的量減小，測定結果偏低，所以需設計一個裝置將A、B中的CO2全部吹入C中吸收，
所以答案是：濃硫酸；防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入C裝置；70.4%；偏低；缺少一套將A、B裝置內的CO2氣體驅趕到C裝置中的裝置．