Question

【題目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同學設計如下實驗，通過測量反應前后C、D裝置質量的變化，測定該混合物中各組分的質量分數。

（1）加熱前通入氮氣的目的是_____________，操作方法為____________ 。

（2）裝置A、C、D中盛放的試劑分別為A_______，C________，D_______。

（3）若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl的含量將_______（填“偏高”、“偏低”或“無影響”，下同）；若B中反應管右側有水蒸氣冷凝，則測定結果中NaHCO3的含量將________；

（4）若樣品質量為wg，反應后C、D增加的質量分別為m1g、m2g，由此可知混合物中Na2CO3·10H2O的質量分數為_______（用含w、m1、m2的代數式表示）

Answer 1

【答案】除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳 關閉b，打開a，緩緩通入氮氣，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止 堿石灰 無水CaCl2（或無水硫酸銅、P2O5等） 堿石灰 偏低 無影響 ×100%

【解析】

將混合物加熱會產生H2O(g)、CO2等氣體，應在C、D中分別吸收，由干燥劑的性質知應先吸收水，再吸收二氧化碳，且C中的干燥劑吸水后不能吸收CO2；由D的增重(NaHCO3分解產生的CO2的質量)可求出NaHCO3質量．由C的增重(Na2CO310H2O分解產生的H2O及已經知道的NaHCO3分解產生的H2O的質量)可求出Na2CO310H2O的質量，從而求出NaCl的質量；故應在實驗前想法趕出裝置中的空氣；E中堿石灰可防止外界空氣中的H2O(g)、CO2進入裝置D影響實驗效果，據此分析解答。

(1)本實驗中需要分別測定反應生成的二氧化碳和水的質量，所以實驗前必須將裝置中的水蒸氣和二氧化碳趕走，避免影響測定結果；操作方法為：關閉b，打開a，緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止，故答案為：除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳；關閉b，打開a，緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止；

(2)裝置A用于吸收空氣中的二氧化碳和水，可以使用堿石灰；裝置C吸收Na2CO310H2O和NaHCO3分解生成的水蒸氣，可以使用無水CaCl2；裝置D吸收碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳，可以用堿石灰，故答案為：堿石灰；無水CaCl2(或無水硫酸銅、P2O5等)；堿石灰；

(3)若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則m(H2O)增加，使Na2CO310H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低；若B中反應管右側有水蒸氣冷凝，測定碳酸氫鈉的質量是根據裝置D中質量變化計算的，與水蒸氣的量無關，則測定結果中NaHCO3的含量不變，故答案為：偏低；無影響；

(4)若樣品質量為wg，反應后C、D增加的質量分別為m1g、m2g，則碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳的質量為m2g，

2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑ + H2O

44 18

m2g m(H2O)

m(H2O)==g，則Na2CO3·10H2O分解生成的水的質量為m1g-g，則Na2CO3·10H2O的質量為×(m1g-g)，因此混合物中Na2CO3·10H2O的質量分數為：×100%=×100%，故答案為：×100%。