Question

【題目】現有NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物，為了測定x值，某同學采用如圖所示的裝置進行實驗(CaCl2、堿石灰均足量)。

(1)A裝置的作用是____________________________。

(2)B裝置的作用是____________________________。

(3)C裝置的作用是___________________________。

(4)若在裝置A的試管中裝入NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物3.7 g，用酒精燈加熱到反應完全，此時B管增重1.89 g，C管增重0.22 g，則x的值為__________________。

(5)該裝置還不是很完善，可能使測定結果偏小，應如何改進________________。為什么？_________________________。

Answer 1

【答案】(10分)(1)加熱，使NaHCO3分解，使Na2CO3·H2O失水(1分)

(2)吸收反應中生成的水(1分)(3)吸收反應中生成的CO2(1分)(4)10(3分)

(5)在C裝置后再加一個裝有堿石灰的U形管(2分)；為了防止空氣中的CO2和H2O被C裝置的中的堿石灰吸收(1分)

【解析】

試題分析：(1)在加熱的條件下碳酸氫鈉易分解生成碳酸鈉、水和CO2，而碳酸鈉晶體也易失去結晶水，所以A裝置的作用是加熱，使NaHCO3分解，使Na2CO3H2O失水；

(2)無水氯化鈣能吸收水蒸氣，通過稱量反應前后的質量可以得出水蒸氣的質量，因此B裝置的作用是吸收反應中生成的水；

(3)由于反應中還有CO2生成，而堿石灰可以吸收CO2，因此通過稱量反應前后的質量，可以得出CO2的質量，所以C裝置的作用是吸收反應中生成的CO2；

(4)用酒精燈加熱到反應完全，此時B管增重1.89g，C管增重0.22 g，這說明反應中生成的水蒸氣質量=1.89g，CO2質量=0.22g，物質的量分別是=0.105mol、=0.005mol．根據反應的方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑可知，該反應中生成的CO2就是0.005mol，則碳酸氫鈉的物質的量是0.005mol×2=0.01mol，反應中生成的水是0.005mol．則碳酸鈉在反應中失去的水的物質的量=0.105mol-0.005mol=0.100mol．碳酸氫鈉的質量=0.01mol×84g/mol=0.84g，則樣品中碳酸鈉晶體的質量=3.7g-0.84g=2.86g．則×x=0.1mol，解得x=10；

(5)由于空氣中也含有CO2和水蒸氣，也能被C裝置的中堿石灰吸收，從而導致C管增重偏高，因此測量值偏低；所以改進的措施為在C裝置后再加一個裝有堿石灰的U形管；為了防止空氣中的CO2和H2O被C裝置的中的堿石灰吸收。