Question

（2011年江蘇蘇州，36題）已知碳酸氫鈉在270℃左右就能分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，而碳酸鈉受熱不分解．現有某工廠生產出的一批碳酸氫鈉中混有少量的碳酸鈉，為了測定產品中碳酸氫鈉的質量分數，具體的檢驗步驟如下：
①取一只潔凈的坩堝，稱其質量為a g；再向其中加入樣品。稱得總質量為m₁ g；
②加熱該盛有樣品的坩堝；
③將坩堝充分冷卻，稱量坩堝和剩余固體的質量；
④多次重復步驟②和③至恒重，稱得坩堝和剩余固體的總質量為m₂ g。
(1)寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學方程式   ▲   。
(2)用   ▲   （填儀器名稱）將加熱后的坩堝放到   ▲   中（填序號）冷卻。

(3)根據題意，用a、m₁、m₂的代數式表示樣品中碳酸氫鈉的質量分數為       。
(4)步驟①、③和④都需要用到精度為0.1g的托盤天平稱量，若本題中（m₁－m₂）的值超過0.6g，假設樣品中碳酸氫鈉的質量分數為90%，則至少需稱樣品多少克?

Answer 1

(1)2NaHCO₃====Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑
(2)坩堝鉗  C
(3)或
(4)取樣量為1.8g

分析：（1）根據信息：碳酸氫鈉在270℃左右就能分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學方程式；
（2）為防止加熱后物質在冷卻過程中吸收空氣中水而影響測定結果，應放在干燥器中進行冷卻；
（3）根據質量守恒定律，由加熱前后剩余物質的質量差可求得分解反應出二氧化碳與水的質量即固體減少的質量，由固體減少的質量根據化學方程式計算出樣品中碳酸氫鈉質量，并進一步計算樣品中碳酸氫鈉的質量分數；
（4）根據假設樣品中碳酸氫鈉的質量分數為90%及固體減少的質量0.6g，由樣品中碳酸氫鈉的質量分數的代數式，計算出至少需稱樣品的質量．
解答：解：（1）碳酸氫鈉在270℃左右就能分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，
反應的化學方程式為2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）使用坩堝鉗把加熱后的坩堝移入干燥器C中進行冷卻，防止冷卻過程中吸收空氣中的水分，而影響后面的稱量的結果；
（3）設樣品中碳酸氫鈉的質量為x
2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑ 固體質量減少
168         106              168-106=62
x                              m₁-m₂

x=
樣品中碳酸氫鈉的質量分數=×100%=
故答案為：
（1）2NaHCONa₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑；
（2）坩堝鉗；C；
（3）；
（4）×100%=90% 
（m₁-a）=≈1.8g
答：至少需稱樣品1.8g．