Question

【題目】化學興趣小組設定以下實驗方案，測定某已變質為碳酸鈉的小蘇打樣品中NaHCO3的質量分數．
（1）方案一：稱取一定質量樣品，置于坩堝中加熱至恒重，冷卻，稱量剩余固體質量，計算．
①坩堝中發生反應的化學方程式為： 。
②實驗中需加熱至恒重的目的是： 。
（2）方案二：稱取一定質量樣品，置于小燒杯中，加適量水溶解；向小燒杯中加入足量Ba（OH）2溶液，過濾，洗滌，干燥沉淀，稱量固體質量，計算．
①過濾操作中，除了燒杯、漏斗外，還要用到的玻璃儀器為 。
②實驗中判斷沉淀是否完全的方法是 。
（3）方案三：按如圖裝置進行實驗：

①B裝置內所盛試劑是 ；D裝置的作用是 ；分液漏斗中 （填“能”或“不能”）用鹽酸代替稀硫酸進行實驗．
②實驗前稱取17.9g樣品，實驗后測得C裝置增重8.8g，則樣品中NaHCO3的質量分數為 ．
③此實驗測得的數據，測定結果有誤差，因為實驗裝置還存在一個明顯缺陷是： 。

Answer 1

【答案】
（1）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；保證NaHCO3分解完全
（2）玻璃棒；取少量上層清液于一支試管中，滴加Ba（OH）2溶液，觀察是否有白色沉淀生成
（3）濃硫酸；防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入C裝置；不能；29.6%；缺少一個驅趕殘留二氧化碳氣體的裝置
【解析】解：[方案一]（1）碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應方程式為：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，所以答案是：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；（2）實驗原理是根據加熱前后固體質量變化來計算碳酸氫鈉，故應保證碳酸氫鈉完全分解，加熱恒重則碳酸氫鈉完全分解，所以答案是：保證NaHCO3分解完全；[方案二]（1）過濾時需用玻璃棒引流，所以答案是：玻璃棒；（2）可取上層清液，繼續加沉淀劑，看是否生成沉淀，具體操作為：取上層清液少許于試管中，加入氫氧化鋇溶液，若無沉淀生成，則沉淀完全，所以答案是：取少量上層清液于一支試管中，滴加Ba（OH）2溶液，觀察是否有白色沉淀生成；
[方案三]（3）B中為濃硫酸吸收水，干燥二氧化碳，空氣中的水蒸氣和二氧化碳會被堿石灰吸收，故D的作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，以確保C裝置中質量增加量的準確性；分液漏斗中如果用鹽酸代替硫酸，鹽酸易揮發，這樣制得二氧化碳氣體中含氯化氫，濃硫酸不能吸收氯化氫，則氯化氫被堿石灰吸收，導致測到二氧化碳質量偏高，等質量碳酸鈉和碳酸氫鈉，碳酸氫鈉產生二氧化碳多，則會導致碳酸氫鈉偏多，碳酸鈉偏小，所以答案是：濃硫酸；防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入C裝置；不能；（4）設NaHCO3和Na2CO3的物質的量分別為x、y，則
Na2CO3+H2SO4=H2O+CO2↑+Na2SO4、
x x
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑
106x+84y=17.90
44x+44y=8.80
解得x=0.05mol
y=0.15mol
則樣品中Na2CO3的質量分數為 ×100%=29.6%，所以答案是：29.6%；（5）實驗裝置還存在一個明顯缺陷為裝置中的二氧化碳不能被C全部吸收，則需設計一個裝置將A、B中的CO2全部吹入C中吸收，所以答案是：缺少一個驅趕殘留二氧化碳氣體的裝置．