Question

13．有一定含NaCl、Na₂CO₃•10H₂O和NaHCO₃的混合物，某同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)，通過測量反應(yīng)前后C、D裝置質(zhì)量的變化，測定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（1）實(shí)驗(yàn)時，B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O．
（2）裝置D中盛放的試劑分別為：D堿石灰（供選試劑為：濃硫酸、無水CaCl₂、堿石灰）
（3）E在該實(shí)驗(yàn)中的主要作用是防止空氣中的CO₂和水蒸氣進(jìn)入影響測定結(jié)果
（4）若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl含量將偏小（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
（5）若樣品的質(zhì)量為m　g，反應(yīng)后C、D的質(zhì)量差分別為m₁g、m₂g，則該混合物中Na₂CO₃•10H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{286×（{m}_{1}-\frac{18{m}_{2}}{44}）}{180m}$×100%（結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示，可不化簡）．

Answer 1

分析 含NaCl、Na₂CO₃•10H₂O和NaHCO₃的混合物，通過測量反應(yīng)前后C、D裝置質(zhì)量的變化，測定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中應(yīng)為堿石灰吸收空氣中的水、二氧化碳，B中加熱發(fā)生2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑、Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O，打開彈簧夾，C中可吸收水，D中堿石灰可吸收二氧化碳，反應(yīng)后C、D的質(zhì)量差分別為m₁g、m₂g，即分別為B中反應(yīng)生成的水、二氧化碳的質(zhì)量，E中堿石灰可防止空氣中的水、二氧化碳進(jìn)入D中，以此來解答．

解答 解：含NaCl、Na₂CO₃•10H₂O和NaHCO₃的混合物，通過測量反應(yīng)前后C、D裝置質(zhì)量的變化，測定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中應(yīng)為堿石灰吸收空氣中的水、二氧化碳，B中加熱發(fā)生2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑、Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O，打開彈簧夾，C中可吸收水，D中堿石灰可吸收二氧化碳，反應(yīng)后C、D的質(zhì)量差分別為m₁g、m₂g，即分別為B中反應(yīng)生成的水、二氧化碳的質(zhì)量，E中堿石灰可防止空氣中的水、二氧化碳進(jìn)入D中，
（1）由上述分析可知，中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑、Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O；
（2）D裝置吸收二氧化碳，盛放固體干燥劑，則為堿石灰，故答案為：堿石灰；
（3）E為球形干燥管，盛放堿石灰，堿石灰能吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，所以干燥管的作用是防止空氣中的CO₂和水蒸氣進(jìn)入影響測定結(jié)果，
故答案為：防止空氣中的CO₂和水蒸氣進(jìn)入影響測定結(jié)果；
（4）若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則C吸收的水的質(zhì)量偏大，即碳酸氫鈉、Na₂CO₃•10H₂O含量均偏大，導(dǎo)致測得的NaCl含量將偏小，故答案為：偏��；
（5）由上述分析可知，m₁g、m₂g，即分別為B中反應(yīng)生成的水、二氧化碳的質(zhì)量，則
設(shè)碳酸氫鈉分解生成的水為xg，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
                  18  44
                   x   m₂g
x=$\frac{18{m}_{2}}{44}$g，
Na₂CO₃•10H₂O分解生成的水為m₁g-$\frac{18{m}_{2}}{44}$g，設(shè)Na₂CO₃•10H₂O的質(zhì)量為y，則
Na₂CO₃•10H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+10H₂O
 286                    180
 y                     m₁g-$\frac{18{m}_{2}}{44}$g，
y=$\frac{286×（{m}_{1}-\frac{18{m}_{2}}{44}）}{180}$g，
樣品的質(zhì)量為m　g，則該混合物中Na₂CO₃•10H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{286×（{m}_{1}-\frac{18{m}_{2}}{44}）}{180m}$×100%，
故答案為：$\frac{286×（{m}_{1}-\frac{18{m}_{2}}{44}）}{180m}$×100%．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)含量的測定，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)裝置的作用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)、計算能力的考查，注意鈉的化合物的性質(zhì)，題目難度不大．