Question

化学兴趣小组设定以下实验方案，测定某已变质为碳酸钠的小苏打样品中NaHCO₃的质量分数。

方案一：称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重，冷却，称量剩余固体质量，计算。

（1）坩埚中发生反应的化学方程式为：

（2）实验中需加热至恒重的目的是：

方案二：称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量Ba（OH）₂溶液，过滤，洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算。

（1）过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为

（2）实验中判断沉淀是否完全的方法是

方案三：按如图装置进行实验：

（1）B装置内所盛试剂是             ；D装置的作用是                ；分液漏斗中       （填“能”或“不能”）用盐酸代替稀硫酸进行实验。

（2）实验前称取17.9g样品，实验后测得C装置增重8.8g，则样品中NaHCO₃的质量分数为                。

（3）根据此实验测得的数据，测定结果有误差，因为实验装置还存在一个明显缺陷是：＿＿＿＿＿＿＿＿

Answer

方案一：（1）2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑（2分）

（2）保证NaHCO3分解完全（2分）

方案二：（1）玻璃棒（2分）；

（2）取少量上层清液于试管中，滴加一滴Ba（OH）2溶液，观察是否有白色沉淀生成（2分）

方案三：（1）浓硫酸（1分）防止空气中的水蒸气、CO2进入C装置（2分）

不能（1分） （2）70.4%（70%） （3）缺少一套将A、B装置内的CO2气体驱赶到C装置中的装置（或其他合理答案）（2分）

【解析】

试题分析：方案一：（1）碳酸氢钠不稳定，受热易分解，方程式是2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。

（2）为保证NaHCO3分解完全，必须加热至恒重。

方案二：（1）过滤时还需要玻璃棒引流。

（2）判断沉淀是否完全的方法是继续加入氢氧化钡，即取少量上层清液于试管中，滴加一滴Ba（OH）2溶液，观察是否有白色沉淀生成。

方案三：（1）根据装置图可知，原理是利用盐和稀硫酸反应生成CO2，然后通过碱石灰吸收CO2，进而得出CO2的质量。由于生成的CO2中含有水蒸气，所以B中的试剂应该是浓硫酸，目的除去水蒸气；由于空气中也含有水蒸气和CO2，所以D装置的作用是防止空气中的水蒸气、CO2进入C装置；由于盐酸易挥发，所以生成CO2中一定含有氯化氢，而氯化氢能和碱石灰反应，所以不能用盐酸代替。

（2）设样品中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别是x和y，则106x＋84y＝17.9g。生成的CO2是8.8g，物质的量是0.2mol，所以x＋y＝0.2mol，解得y＝0.15mol，所以碳酸氢钠的质量分数是。

（3）由于装置中一定含有残留的没有被吸收的CO2，所以还缺少一套将A、B装置内的CO2气体驱赶 到C装置中的装置。

考点：实验的基本操作与混合物成分的测定