Question

6．有一樣品，其中只含Na₂CO₃•10H₂O和NaHCO₃，為測定樣品中Na₂CO₃的質量分數，請從如圖中選用適當的實驗裝置，設計一個最簡單的實驗，測定樣品中Na₂CO₃的質量分數．請填寫下列空白．

（1）應選用的裝置是（只寫裝置的標號，裝置不重復使用）：②⑤⑥，所選用裝置的連接順序是（填接口的字母）：B接H，G接I，．接．．
（2）停止加熱時，正確的操作是應先將B接口和H接口分開．
（3）實驗裝置中盛堿石灰的U型管的作用是防止空氣的二氧化碳被氫氧化鋇溶液吸收而影響實驗的準確性．
（4）取W g樣品實驗，經測定W g樣品在加熱時，可得a g CO₂，則W g樣品中所含Na₂CO₃的質量分數為$\frac{11W-42a}{11W}$．

Answer 1

分析 根據裝置圖可知，為測定樣品中Na₂CO₃的質量分數，先將樣品在試管中加熱，將生成氣體通往氫氧化鋇溶液中，根據氫氧化鋇溶液質量的質量的增加可知二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量可知樣品中碳酸氫鈉的質量，進而確定碳酸鈉的質量，再計算質量分數，為了防止空氣的二氧化碳被氫氧化鋇溶液吸收，在裝有氫氧化鋇溶液裝置的后面再連接裝有堿石灰的干燥管，據此答題．

解答 解：根據裝置圖可知，為測定樣品中Na₂CO₃的質量分數，先將樣品在試管中加熱，將生成氣體通往氫氧化鋇溶液中，根據氫氧化鋇溶液質量的質量的增加可知二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量可知樣品中碳酸氫鈉的質量，進而確定碳酸鈉的質量，再計算質量分數，為了防止空氣的二氧化碳被氫氧化鋇溶液吸收，在裝有氫氧化鋇溶液裝置的后面再連接裝有堿石灰的干燥管，
（1）根據上面的分析可知，該實驗所需要的裝置是②⑤⑥，所選用裝置的連接順序是B接H，G接I，
故答案為：②⑤⑥；B接H，G接I；
（2）為防止倒吸，停止加熱時，應先將B接口和H接口分開，
故答案為：應先將B接口和H接口分開；
（3）實驗裝置中盛堿石灰的U型管的作用是防止空氣的二氧化碳被氫氧化鋇溶液吸收而影響實驗的準確性，
故答案為：防止空氣的二氧化碳被氫氧化鋇溶液吸收而影響實驗的準確性；
（4）根據碳酸氫鈉分解的方程式2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑可知，生成a g CO₂時，則分解掉的碳酸氫鈉的質量為$\frac{84×2}{44}×ag$=$\frac{42}{11}a$g，所以W g樣品中所含Na₂CO₃的質量分數為$\frac{Wg-\frac{42}{11}ag}{Wg}$=$\frac{11W-42a}{11W}$，
故答案為：$\frac{11W-42a}{11W}$．

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．