Question

【題目】我國青海湖采集的天然堿樣品可表示為aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O（a、b、c為最簡整數比）。某實驗小組為測定其組成，稱取該天然堿樣品16.6g進行如下實驗：

資料Ⅰ：碳酸氫鈉不穩定，加熱易分解為碳酸鈉、二氧化碳和水，而碳酸鈉比較穩定，加熱時不分解 ；

資料Ⅱ：圖中B處為兩個單向閥：推注射器時A1關閉，A2處打開；拉注射器時，A1打開進空氣，A2關閉。

資料Ⅲ：裝置C、F、G中都是堿石灰（CaO與NaOH的固體混合物）

【實驗步驟】 ①連接好裝置，先 ；②反復推拉注射器；③稱量E、F的質量；④關閉彈簧夾，加熱D處試管直到反應不再進行；⑤打開彈簧夾，再次反復緩緩推拉注射器；⑥再次稱量E、F的質量。

【問題探究】

（1）儀器Y的名稱是 ；

（2）實驗步驟①連接好裝置，先 ；

（3）E中的藥品為 (填名稱)，目的是 ，F的作用是 ，G的作用是 ；

（4）實驗步驟②與③能否顛倒 （填“能”或“不能”）。若無裝置C，則所測得的碳酸氫鈉質量分數 （填“偏大”、“偏小”、“無影響”）。若不進行步驟⑤的操作，則所測得的碳酸氫鈉質量分數 （填“偏大”、“偏小”、“無影響”），該操作中推注射器時緩緩的目的是 。

（5）寫出裝置D中發生的化學反應化學方程式 （計量數用abc表示）

（6）通過右表數據，求得該天然堿化學式中a：b：c = 。（寫出過程）

	反應前	反應后
裝置E的質量/g	100.0	102.25
裝置F的質量/g	50.0	51.1

Answer 1

【答案】（1）硬質玻璃管（2）檢查裝置的氣密性（3）濃硫酸 吸收水蒸氣 吸收生成的二氧化碳 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣被F吸收（4）不能 偏大 偏小 使殘留在裝置中的二氧化碳和水蒸氣充分被吸收

（5）aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a+b/2)Na2CO3+(b/2+c)H2O+b/2CO2↑

（6）2：1：2

【解析】

試題分析：①連接好裝置，先檢查裝置的氣密性，防止漏氣；E中的藥品為濃硫酸，目的是吸收水分，是一種干燥劑，F的作用是吸收二氧化碳，G的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣被F吸收；實驗步驟②與③不能否顛倒。若無裝置C，則所測得的碳酸氫鈉質量分數偏大。若不進行步驟⑤的操作，則所測得的碳酸氫鈉質量分數偏小，該操作中推注射器時緩緩的目的是使殘留在裝置中的二氧化碳和水蒸氣充分被吸收，D中發生的化學反應化學方程式aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O = (a+b/2)Na2CO3 + (b/2+c)H2O + b/2 CO2↑

生成的水的質量m=102.25g–100.0g=2.25g

生成的二氧化碳質量=51.1g–50.0g=1.1g

設NaHCO3質量為x，其分解產生的水的質量為y

2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑

168 18 44

x y 1.1g

列比例式得：168：X=18：Y=44:1.1克

解得x=4．2g y=0．45g

m(結晶水)=2．25g—0．45g=1．8g

m(Na2CO3)=16．6g—4．2g—1．8g=10．6g

a：b：c=10.6克／106:4.2克／84:1.8克／18=2：1：2