Question

小蘇打（NaHCO₃）試樣中含有碳酸鈉晶體（Na₂CO₃?10H₂O），為測定試樣中小蘇打的質量分數w（NaHCO₃），實驗小組同學設計了如下裝置進行實驗．

實驗過程：
Ⅰ．按圖組裝儀器，檢查裝置的氣密性；
Ⅱ．將試樣m₁g放入硬質玻璃管中，裝置B、C、D中藥品如圖，已知加藥品后裝置B的質量為m₂g、裝置C的質量為m₃g；
Ⅲ．關閉活塞a，點燃酒精燈加熱試樣，直到B裝置中無氣泡冒出后，打開活塞a向裝置中通入N₂，一段時間后，撤掉酒精燈，關閉活塞a；
Ⅳ．稱得裝置B的質量為m₄g、裝置C的質量為m₅g．
請回答以下問題（裝置中原有空氣對實驗的影響忽略不計）：
（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（2）裝置B的作用為

 

．裝置C的作用為

 

．
（3）實驗過程中通入N₂的目的為

 

．
（4）用下列各項所提供的數據能計算出w（NaHCO₃）的是

 

（填選項字母）

序號	a	b	c	d	e
數據	m1，m2，m3	m2，m3，m4，m5	m1，m2，m4	m1，m4，m5	m1，m3，m5

（5）實驗結束后發(fā)現裝置A中硬質玻璃管右端有水珠，你認為利用實驗中所提供的數據還能否得到準確的w（NaHCO₃），若能，則w（NaHCO₃）的計算式為：

 

（若不能，此問不作答．）

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,鈉的重要化合物

專題：實驗探究和數據處理題

分析：（1）小蘇打（NaHCO₃）試樣中含有碳酸鈉晶體（Na₂CO₃?10H₂O），裝置A中發(fā)生反應為碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水；碳酸鈉晶體失水生成碳酸鈉和水；
（2）裝置B中的濃硫酸具有吸水性，可以吸收氣體中的水蒸氣；裝置C中是堿石灰用來吸收碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳氣體；
（3）實驗過程中通入N₂的目為把生成的水蒸氣和二氧化碳氣體全部趕到BC裝置中完全吸收；
（4）由題意可知生成水的質量是（m₄-m₂）g，生成二氧化碳的質量為（m₅-m₃）g，原樣品質量為m₁g，可以利用生成的二氧化碳質量計算碳酸氫鈉的質量，也可以由生成水的質量列方程組計算碳酸氫鈉的質量，若再知道原樣品質量即可計算碳酸氫鈉的質量分數，所以利用ce組數據能計算，利用B組數據可以由生成二氧化碳的質量計算碳酸氫鈉質量，再由生成水的質量計算得到碳酸鈉晶體質量，進一步可以求碳酸氫鈉質量分數；
（5）實驗結束后發(fā)現裝置A中硬質玻璃管右端有水珠，可以利用二氧化碳質量計算，利用實驗中所提供的數據得到準確的w（NaHCO₃）．

解答： 解：（1）小蘇打（NaHCO₃）試樣中含有碳酸鈉晶體（Na₂CO₃?10H₂O），裝置A中發(fā)生反應為碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，反應的化學方程式：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；碳酸鈉晶體失水生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：Na₂CO₃?10H₂O

△   .

Na₂CO₃+10H₂O；
故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，Na₂CO₃?10H₂O

△   .

Na₂CO₃+10H₂O；
（2）裝置B中的濃硫酸具有吸水性，可以吸收氣體中的水蒸氣；裝置C中是堿石灰用來吸收碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳氣體；
故答案為：吸收反應生成的水蒸氣；吸收反應生成的二氧化碳；
（3）實驗過程中通入N₂的目為把生成的水蒸氣和二氧化碳氣體全部趕到BC裝置中完全吸收；
故答案為：使裝置中的二氧化碳和水蒸氣全部排出被裝置BC全部吸收；
（4）由題意可知生成水的質量是（m₄-m₂）g，生成二氧化碳的質量為（m₅-m₃）g，原樣品質量為m₁g，可以利用生成的二氧化碳質量計算碳酸氫鈉的質量，也可以由生成水的質量列方程組計算碳酸氫鈉的質量，若再知道原樣品質量即可計算碳酸氫鈉的質量分數，所以利用ce組數據能計算，利用B組數據可以由生成二氧化碳的質量計算碳酸氫鈉質量，再由生成水的質量計算得到碳酸鈉晶體質量，進一步可以求碳酸氫鈉質量分數；
故答案為：bce；
（5）實驗結束后發(fā)現裝置A中硬質玻璃管右端有水珠，可以利用二氧化碳質量計算，利用實驗中所提供的數據得到準確的w（NaHCO₃）=

m5-m3 44 ×84

m1

×100%=

42(m5-m3)

11m1

×100%；
故答案為：

42(m5-m3)

11m1

×100%．

點評：本題考查了物質組成的實驗探究方法和實驗過程分析判斷，主要是實驗流程的理解應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．