Question

據(jù)圖提供的儀器裝置，完成提純并測定Na₂CO₃樣品的純度（其中含NaHCO₃雜質(zhì)）
請回答下列問題：

實驗一：測定Na₂CO₃樣品中NaHCO₃的分解放出的CO₂的體積（不考慮溶于水）．
（1）裝置的正確順序是

 

．
（2）完成實驗一尚缺少的儀器是

 

．
（3）產(chǎn)生的氣體從裝置④的

 

端進(jìn)入，從裝置⑤中

 

端進(jìn)入．
實驗二：測定經(jīng)實驗一后的殘留固體物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)放出的CO₂的體積．
（4）應(yīng)將實驗一的裝置作哪些調(diào)整？

 

（5）實驗一不再產(chǎn)生氣體時，通過量筒內(nèi)的水位讀數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生aL CO₂，實驗二中加鹽酸無氣體產(chǎn)生時，通過量筒內(nèi)水位讀數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生bL CO₂，則樣品中Na₂CO₃純度的實驗值為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,鈉的重要化合物

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：實驗一：測定Na₂CO₃樣品中NaHCO₃的分解放出的CO₂的體積，碳酸鈉較穩(wěn)定、碳酸氫鈉受熱易分解，應(yīng)該將混合物加熱，先干燥氣體，最后用排水法測定生成二氧化碳體積，其連接順序是氣體發(fā)生裝置、干燥裝置、收集裝置，據(jù)此排列順序；
實驗二：測定經(jīng)實驗一后的殘留固體物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)放出的CO₂的體積，應(yīng)該采用固液混合不加熱方法制取氣體，然后干燥氣體，最后采用排水法測定生成二氧化碳體積．

解答： 解：實驗一：測定Na₂CO₃樣品中NaHCO₃的分解放出的CO₂的體積，碳酸鈉較穩(wěn)定、碳酸氫鈉受熱易分解，應(yīng)該將混合物加熱，先干燥氣體，最后用排水法測定生成二氧化碳體積，
（1）其連接順序是氣體發(fā)生裝置、干燥裝置、收集裝置，所以排列順序是⑦①③④⑤⑥，
故答案為：⑦①③④⑤⑥；
（2）氣體制備時需要加熱，所以還需要酒精燈，故答案為：酒精燈；
（3）干燥管中大口為進(jìn)氣口、小口為出氣口，所以產(chǎn)生的氣體從裝置④的d端進(jìn)入；采用排水法測定二氧化碳體積，所以從裝置⑤中b進(jìn)入，
故答案為：d；b；
實驗二：測定經(jīng)實驗一后的殘留固體物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)放出的CO₂的體積，應(yīng)該采用固液混合不加熱方法制取氣體，然后干燥氣體，最后采用排水法測定生成二氧化碳體積，
（4）碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳應(yīng)該采用固液混合不加熱型裝置，所以應(yīng)將實驗一的裝置①換為②，
故答案為：裝置①換為②；
（5）實驗一發(fā)生的反應(yīng)為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，根據(jù)方程式知n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=2

aL

22.4L/mol

=

a

11.2

mol，生成的n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=

a

22.4

mol；
實驗二發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，根據(jù)方程式知n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=

b

22.4

mol，
原來混合物中n（Na₂CO₃）=

b-a

22.4

mol，原來混合物中m（Na₂CO₃）=

b-a

22.4

mol×106g/mol=

106(b-a)

22.4

g，
m（NaHCO₃）=

a

11.2

mol×84g/mol=

84a

11.2

g，
則樣品中Na₂CO₃純度的實驗值=

106(b-a) 22.4 g

106(b-a) 22.4 g+ 84a 11.2 g

×100%=

106(b-a)

106b+62a

×100%，
故答案為：

106(b-a)

106b+62a

×100%．

點評：本題考查物質(zhì)含量的測定，側(cè)重考查分析、計算、實驗操作能力，明確實驗原理是解本題關(guān)鍵，難點實驗裝置排列順序的判斷，題目難度中等．