Question

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(zhì)量的變化，測定該混合物中各組分的質(zhì)量分數(shù)．

（1）實驗時，B中發(fā)生反應的化學方程式為

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

，

Na₂CO₃?10H₂O

△   .

Na₂CO₃+10H₂O

．
（2）裝置C、D中盛放的試劑分別為：C

無水CaCl₂

，D

堿石灰

（供選試劑為：濃硫酸、無水CaCl₂、堿石灰）
（3）E裝置中的儀器名稱是

球形干燥管

，它在該實驗中的主要作用是

防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入影響測定結(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

偏低

（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
（5）若樣品的質(zhì)量為m g，反應后C、D的質(zhì)量差分別為m₁g、m₂g，則該混合物中Na₂CO₃?10H₂O的質(zhì)量分數(shù)為：

286(44m1-18m2)

180×44m

×100%

（結(jié)果用分數(shù)表示，可不化簡）．

Answer 1

分析：（1）加熱時，十水碳酸鈉和碳酸氫鈉分解．
（2）根據(jù)各種物質(zhì)的作用確定，無水CaCl₂能干燥氣體，堿石灰能吸收二氧化碳．
（3）該儀器是（球形）干燥管；堿石灰能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣．
（4）當空氣通入氫氧化鈉溶液中會帶走部分水分，導致對實驗造成干擾．
（5）根據(jù)D裝置中增重質(zhì)量計算吸收的二氧化碳的量，根據(jù)碳酸氫鈉分解時生成的二氧化碳和水蒸氣的關(guān)系式計算碳酸氫鈉生成的水蒸氣，總的水蒸氣減去碳酸氫鈉生成的水蒸氣就是十水碳酸鈉分解生成的水蒸氣，根據(jù)十水碳酸鈉分解生成的水蒸氣和十水碳酸鈉的關(guān)系式計算十水碳酸鈉的質(zhì)量，從而計算其質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）加熱時，碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；十水碳酸鈉分解生成碳酸鈉和水，反應方程式為：Na₂CO₃?10H₂O 

△   .

 Na₂CO₃+10H₂O．
故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；Na₂CO₃?10H₂O 

△   .

 Na₂CO₃+10H₂O．
（2）C裝置是吸收即干燥裝置，所以應該盛放吸水的物質(zhì)，濃硫酸是液體，一般U型管盛放固體，無水氯化鈣能吸水，所以C中盛放無水氯化鈣；堿石灰能吸收水和二氧化碳，所以D裝置盛放堿石灰．
故答案為：無水CaCl₂；堿石灰．
（3）該儀器名稱是（球形）干燥管；干燥管中盛放的是堿石灰，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和水蒸氣進入影響測定結(jié)果．
故答案為：球形干燥管；防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入影響測定結(jié)果．
（4）若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，氫氧化鈉溶液中的部分水蒸氣進入C裝置中，導致水的含量增大，氯化鈉的含量偏低．
故答案為：偏低．
（5）D裝置中增加的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量，碳酸氫鈉分解生成的水蒸氣的質(zhì)量為x．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
                18g  44g
                x    m₂
x=

m2×18

44

g
裝置C吸收的是水蒸氣，包括碳酸氫鈉分解生成的和十水碳酸鈉分解生成的，十水碳酸鈉分解生成的水蒸氣的質(zhì)量=m₁-

m2×18

44

g=

44m1-18m2

44

g．
設十水碳酸鈉的質(zhì)量為y．
Na₂CO₃?10H₂O 

△   .

 Na₂CO₃+10H₂O
286g                    180g
y                    

44m1-18m2

44

g．
 y=

286(44m1-18m2)

180×44

g
所以十水碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=

286(44m1-18m2) 180×44

m

×100%=

286(44m1-18m2)

180×44m

×100%．
故答案為：

286(44m1-18m2)

180×44m

×100%．

點評：本題考查了測量物質(zhì)的含量，明確C和D裝置中物質(zhì)的作用是解本題的關(guān)鍵，注意堿石灰不僅吸收二氧化碳還吸收水蒸氣．