Question

漢密爾頓．史密斯出生于1931年，不修邊幅的他并不認為自己是一名世界級的科學家，自稱是“廚房化學師”．“廚房化學”可以理解為利用家庭生活用品來做化學實驗，對化學進行學習和研究的活動．某廚房內有一含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）實驗時，B中發生反應的化學方程式為______．
（2）裝置C、D中盛放的試劑分別為：C______，D______．（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______，它在該實驗中的主要作用是______．
（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______（填“偏高”“偏低”或“無影響”）．
（5）反應前，在B裝置中通入空氣可減少實驗誤差，操作方法是______．

Answer 1

解：（1）B中Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃發生分解，反應的方程式分別為Na₂CO₃?10H₂O Na₂CO₃+10 H₂O、2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂CO₃?10H₂O Na₂CO₃+10 H₂O、2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（2）Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃發生分解，產生的H₂O被C管（盛無水CaCl₂）吸收，CO₂被D管（盛堿石灰）吸收，通過C、D管的質量增加可計算Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的質量，
故答案為：無水CaCl₂；堿石灰；
（3）E為干燥管，盛有堿石灰，可防止外界空氣中的CO₂和H₂O進入裝置，故答案為：干燥管；防止空氣中的H₂O和CO₂進入D中；
（4）若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則m（H₂O）增加，使Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的含量偏高，NaCl的含量偏低，
故答案為：偏低；
（5）反應前，在B裝置中通入空氣，應關閉彈簧夾b，打開彈簧夾a，將裝置內的水和二氧化碳排出，但不能進入C裝置中，
故答案為：關閉彈簧夾b，打開彈簧夾a，向裝置中通入空氣．
分析：將空氣通過堿石灰吸收CO₂和H₂O后進入裝置，以充分排出反應管B中產生的CO₂和H₂O．在B中，Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃發生分解，產生的H₂O被C管（盛無水CaCl₂）吸收，CO₂被D管（盛堿石灰）吸收，通過C、D管的質量增加可計算Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的質量，從而確定各成分的質量分數．但一定要防止外界空氣中的CO₂和H₂O進入裝置．若將A裝置換作盛NaOH溶液的洗氣瓶，則m（H₂O）增加，使Na₂CO₃?10H₂O和NaHCO₃的含量偏高，NaCl的含量偏低．
點評：本題考查較為綜合，以鈉的化合物為載體，綜合考查學生實驗能力和分析能力，注意把握物質的性質以及實驗原理，為解答該題的關鍵，題目難度中等．