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(shù)比）．小紅同學(xué)為測定其組成，稱取該天然堿樣品16.6g進(jìn)行如下實驗：

已知：Ⅰ．碳酸鈉比較穩(wěn)定，加熱時不分解；
Ⅱ.2NaHCO₃

△   .

 Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
Ⅲ．圖中B處為兩個單向閥：推注射器時A₁關(guān)閉，A₂處打開；拉注射器時，A₁打開進(jìn)空氣，A₂關(guān)閉．
【實驗步驟】實驗時，組裝好裝置，實驗前應(yīng)先

 

，然后，實驗步驟是：①反復(fù)推拉注射器  ②稱量E、F的質(zhì)量 ③關(guān)閉彈簧夾，加熱D處試管直到反
應(yīng)不再進(jìn)行 ④打開彈簧夾，再次反復(fù)緩緩?fù)评�注射�?nbsp; ⑤再次稱量E、F的質(zhì)量．
【問題探究】
（1）E中的藥品為濃硫酸，則其作用是

 

．
C、F、G中裝有堿石灰（生石灰與燒堿的固體混合物），則C的作用是

 

，
（2）若無步驟④的操作，則所測得的碳酸氫鈉質(zhì)量

 

（填“偏大”、“偏小”、“無影響”），
該操作中推注射器時緩緩的目的是

 

；
若沒有G裝置，則碳酸氫鈉的質(zhì)量

 

（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）．
（3）下表是實驗記錄數(shù)據(jù)：

反應(yīng)前	反應(yīng)后
E的質(zhì)量為100.0g	E的質(zhì)量為102.25g
F的質(zhì)量為50.0g	F的質(zhì)量為51.1g

則：該天然堿的化學(xué)式中a：b：c=

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,鹽的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：【實驗步驟】
凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結(jié)果；
【問題探究】
濃硫酸具有吸水性，能夠吸收水蒸氣；
堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳；
若無步驟④的操作，則反應(yīng)生成的水蒸氣和二氧化碳不能被完全吸收；
若沒有G裝置，則空氣中的水蒸氣和二氧化碳能夠被F裝置吸收；
E裝置增加的質(zhì)量是反應(yīng)生成的水的質(zhì)量，F(xiàn)裝置增加的質(zhì)量是反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量．

解答：解：【實驗步驟】
實驗時，組裝好裝置，實驗前應(yīng)先檢查裝置氣密性．
故填：檢查裝置氣密性．
【問題探究】
（1）E中的藥品為濃硫酸，則其作用是吸收水蒸氣；
C的作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳．
故填：吸收水蒸氣；吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳．
（2）若無步驟④的操作，則反應(yīng)生成的水蒸氣和二氧化碳不能被完全吸收，從而導(dǎo)致測得的碳酸氫鈉質(zhì)量偏��；
該操作中推注射器時緩緩的目的是使反應(yīng)生成的水蒸氣和二氧化碳被充分吸收；
若沒有G裝置，則空氣中的水蒸氣和二氧化碳能夠被F裝置吸收，從而導(dǎo)致碳酸氫鈉的質(zhì)量偏大．
故填：偏��；使反應(yīng)生成的水蒸氣和二氧化碳被充分吸收；偏大．
（3）反應(yīng)生成水的質(zhì)量為：102.25g-100.0g=2.25g，
反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為：51.1g-50.0g=1.1g，
設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，生成水的質(zhì)量為y，
2NaHCO₃

△   .

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

168

x

=

44

1.1g

=

18

y

，
x=4.2g，y=0.45g，
則天然堿樣品中cH₂O質(zhì)量為：2.25g-0.45g=1.8g，
aNa₂CO₃質(zhì)量為：16.6g-4.2g-1.80g=10.6g，
根據(jù)題意有：106a：84b：18c=10.6g：4.2g：1.8g，
則a：b：c=2：1：2．
故填：2：1：2．

點評：合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．