Question

化學興趣小組設計實驗，測定Na₂CO₃與NaHCO₃混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)．
甲方案：
實驗步驟為：①稱量空坩堝的質(zhì)量為m₁ g；②稱量裝有試樣的坩堝質(zhì)量為m₂g；③加熱；④冷卻；⑤稱量坩堝和殘余物的質(zhì)量為m₃ g；⑥重復③至⑤操作，直至恒重，質(zhì)量為m₄g．
（1）坩堝中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（2）計算Na₂CO₃質(zhì)量分數(shù)必須用到的測定數(shù)據(jù)為

 

．
乙方案：
在天平上準確稱取0.3200g樣品，放入錐形瓶中，加入適量水溶解，滴入2滴酚酞試液，用0.100 0mol?L^-1的標準鹽酸滴定至溶液由粉紅色剛好變?yōu)闊o色（發(fā)生的反應為H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-）．重復上述操作兩次．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)，樣品中w（Na₂CO₃）=

 

．

滴定 次數(shù)	樣品的質(zhì)量/g	稀鹽酸的體積/mL
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.320 0	1.02	21.03
2	0.320 0	2.00	21.99
3	0.320 0	0.20	20.20

（4）如果滴定后俯視讀數(shù)，w（Na₂CO₃）

 

（填“偏高”、“偏低”或“不受影響”）．
丙方案：稱取m g樣品，選用下圖部分裝置測定樣品與硫酸反應生成的氣體體積．
（5）某同學按以下方法檢查裝置A的氣密性：在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b．若分液漏斗中的水無法持續(xù)滴下，試判斷裝置A是否漏氣？

 

（填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”）．
（6）為了提高測定的準確性，應選用裝置A和

 

（填寫字母標號）進行實驗．

（7）實驗時還需要知道的物理量是

 

．

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：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）Na₂CO₃與NaHCO₃混合物中碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水；
（2）依據(jù)加熱反應過程中反應前后質(zhì)量變化計算碳酸氫鈉得到碳酸鈉質(zhì)量計算碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)；
（3）滴定實驗利用酚酞指示終點，發(fā)生的反應為：H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-，結(jié)合圖表數(shù)據(jù)計算平均值，依據(jù)反應定量關系計算得到碳酸鈉物質(zhì)的量，計算得到碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)；
（4）如果滴定后俯視讀數(shù)讀取鹽酸溶液體積減小，計算得到碳酸鈉質(zhì)量減小，質(zhì)量分數(shù)偏低；
（5）題干的檢查方法有個漏洞 就是c夾子向左一直到分液漏斗的液面這段裝置氣密性是沒有被檢驗的，如果這段漏氣水照樣不會流下來，故這段裝置既可以氣密性良好，也可以漏氣 即裝置A既可以氣密性良好，也可以漏氣；
（6）為了提高測定的準確性，測量氣體體積應選用量氣管更準確；
（7）測定氣體體積需要溫度壓強或標準狀況氣體摩爾體積，或氣體密度，計算得到；

解答： 解：（1）Na₂CO₃與NaHCO₃混合物中碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，坩堝中發(fā)生反應的化學方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）①稱量空坩堝的質(zhì)量為m₁ g；②稱量裝有試樣的坩堝質(zhì)量為m₂g；③加熱；④冷卻；⑤稱量坩堝和殘余物的質(zhì)量為m₃ g；⑥重復③至⑤操作，直至恒重，質(zhì)量為m₄g．
依據(jù)計算方法分析，需要的數(shù)值為：①稱量空坩堝的質(zhì)量為m₁ g；②稱量裝有試樣的坩堝質(zhì)量為m₂g；③；③加熱；④冷卻，稱量至恒重得到反應后固體質(zhì)量，則反應前后質(zhì)量差為（m₂-m₁-m₄），結(jié)合反應2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，前后固體質(zhì)量差計算混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量，碳酸鈉質(zhì)量為m2-m1-碳酸氫鈉質(zhì)量，計算得到碳酸鈉質(zhì)量質(zhì)量分數(shù)，所以需要數(shù)值為m₁、m₂和m₄；
故答案為：m₁、m₂和m₄；
（3）圖表數(shù)據(jù)中平均消耗鹽酸體積=

21.03-1.02+21.99-2.00+20.20-0.20

3

ml=20ml
                 H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-，
0.020L×0.100mol/L   0.002mol
m（Na₂CO₃）=0.002mol×106g/mol=0.212g
碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)=

0.212g

0.32g

×100%=66.25%；
故答案為：66.25%；
（4）如果滴定后俯視讀數(shù)讀取鹽酸溶液體積減小，計算得到碳酸鈉質(zhì)量減小，質(zhì)量分數(shù)偏低；
故答案為：偏低；
（5）題干的檢查方法有個漏洞 就是c夾子向左一直到分液漏斗的液面這段裝置氣密性是沒有被檢驗的，如果這段漏氣水照樣不會流下來，故這段裝置既可以氣密性良好，也可以漏氣 即裝置A既可以氣密性良好，也可以漏氣，所以氣密性無法確定；
故答案為：無法確定；
（6）為了提高測定的準確性，測量氣體體積應選用量氣管更準確，應選擇AC裝置進行測定；
故答案為：C；
（7）實驗依據(jù)是測定樣品與硫酸反應生成的氣體體積，測定氣體體積需要溫度壓強或標準狀況氣體摩爾體積，或氣體密度，計算得到二氧化碳的物質(zhì)的量來計算碳酸鈉質(zhì)量計算得到碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)；
故答案為：該條件下CO₂氣體的密度，或?qū)嶒灂r的溫度與壓強，或該條件下的氣體摩爾體積等；

點評：本題考查了物質(zhì)組成的 實驗探究和實驗測定方法分析判斷，主要是實驗基本操作和物質(zhì)性質(zhì)的理解應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．