Question

【題目】興趣小組設計實驗，測定與混合物中的質量分數．

甲方案：

實驗步驟為：

稱量空坩堝的質量為；稱量裝有試樣的坩堝質量為；

加熱；

冷卻；

稱量坩堝和殘余物的質量為；

重復至操作，直至恒重，質量為。

(1)坩堝中發生反應的化學方程式___________________________。

(2)計算質量分數為 _____________________________表達式 。

乙方案：

準確稱取樣品，放錐形瓶中，加入適量水溶解，滴入2滴酚酞試液，用的標準鹽酸滴定至溶液由粉紅色剛好變為無色，達到滴定終點時產物為，即。重復上述操作兩次。

配制上述鹽酸標準溶液100ml，若用進行配制，需用量筒量取該HCl溶液________ml；定容時俯視刻度線，將導致配制的溶液濃度________。填“偏高”、“偏低”或“沒有影響”

(4)根據下表數據，樣品中_________。保留三位有效數字

滴定次數	樣品的質量	稀鹽酸的體積
		滴定前刻度	滴定后刻度
1
2
3

丙方案：稱取樣品，選用下圖部分裝置測定樣品與硫酸反應生成的氣體體積。

(5)某同學按以下方法檢查裝置A的氣密性：在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b。若分液漏斗中的水無法持續滴下，試判斷裝置A是否漏氣？________填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”。實驗時，裝置A中c的作用_____________________，________________。

(6)為了提高測定的準確性，應選用裝置A和_____填寫字母標號進行實驗。

Answer 1

【答案】 偏高 無法確定 平衡氣壓，有利于液體流出 減小由于液體流下引起的體積誤差 C

【解析】

(1)Na2CO3與NaHCO3混合物中碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水；

(2)依據加熱反應過程中反應前后質量變化計算碳酸氫鈉質量，進而得到碳酸鈉質量，可以計算出碳酸鈉質量分數；

(3)根據溶液稀釋過程中溶質氯化氫的量守恒可計算出鹽酸的體積，定容時俯視刻度線，將導致配制的溶液的體積偏小，據此判斷；

(4)滴定實驗利用酚酞指示終點，發生的反應為：H++CO32-=HCO3-，依據反應定量關系計算得到碳酸鈉物質的量，計算得到碳酸鈉質量分數；

(5)在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b，若裝置不漏氣，由于分液漏斗上面容器中壓強小，里面的液體不能完全流下，導管c連接分液漏斗和蒸餾燒瓶，使兩容器中壓強相等，同時減小液體流下引起氣體體積誤差；

(6)為了提高測定的準確性，測量氣體體積應選用量氣管更準確。

(1)Na2CO3與NaHCO3混合物中碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，坩堝中發生反應的化學方程式為：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；

故答案為：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；

(2)①稱量空坩堝的質量為Ag；②稱量裝有試樣的坩堝質量為Bg；③加熱；④冷卻；⑤稱量坩堝和殘余物的質量為Cg；⑥重復③至⑤操作，直至恒重，質量為Dg，依據計算方法分析，需要的數值為：①稱量空坩堝的質量為Ag；②稱量裝有試樣的坩堝質量為Bg；③加熱；④冷卻，稱量至恒重得到反應后固體質量，則反應前后質量差為=B-D，結合反應：

前后固體質量差計算混合物中碳酸氫鈉的質量=，碳酸鈉質量為BA碳酸氫鈉質量，計算得到碳酸鈉質量質量分數==；

(3)根據溶液稀釋過程中溶質氯化氫的量守恒：0.1000mol/L×100mL=2.0mol/L×V2，可計算出鹽酸的體積V2==5.0mL，定容時俯視刻度線，將導致配制的溶液的體積偏小，所以會導致溶液的濃度偏高；

(4)圖表中鹽酸溶液體積平均為：mL=20.00mL

根據反應

m(Na2CO3)=0.002mol×106g/mol=0.212g,

碳酸鈉質量分數=×100%=70.7%；

(5)在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b，若裝置不漏氣，由于分液漏斗上面容器中壓強小，里面的液體不能完全流下，其現象是水流下一段時間后不再流出，且持續一段時間；在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b，若分液漏斗中的水無法持續滴下不能判斷裝置氣密性，可能是分液漏斗上口凹槽未對應玻璃活塞的凹槽；導管c連接分液漏斗和蒸餾燒瓶，使兩容器中壓強相等，便于分液漏斗中的液體流下，同時減小液體流下引起氣體體積誤差；

(6)為了提高測定的準確性，測量氣體體積應選用量氣管更準確，應選擇AC裝置進行測定。