Question

12．小蘇打作為食品制作過程中的膨松劑在食品加工產業上有廣泛的用途．

（1）某小組擬研究放置己久的小蘇打樣品中純堿的質量分數．限選試劑和儀器：NaHCO₃樣品、堿石灰、0.1mol/LHCl、0.1mol/LH₂SO₄、濃H₂SO₄、燒瓶、雙孔塞、玻璃導管、膠管、廣口瓶、干燥管．
①寫出本實驗小蘇打樣品與酸反應的全部化學方程式（兩條）2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O，Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O．
②設計實驗方案：實驗中除稱量樣品質量外，還需測定生成CO₂的質量．
③設計實驗裝置，完成下圖裝置示意圖及標注．
④參照下表格式，擬定實驗表格，完整體現實驗方案（列出所選試劑質量，需記錄的待測物理量和所擬定的數據；數據用字母表示）．

物理量	樣品質量/g			…
實  驗	a			…

（2）根據此實驗得到的數據，測定結果有誤差．因為實驗裝置還存在一個明顯缺陷，該缺陷是需設計一個將A、B中的CO₂全部吹入C中的裝置．

Answer 1

分析 研究放置己久的小蘇打樣品中純堿的質量分數，稱取一定質量的樣品，利用裝置圖中A取樣品加入稀硫酸完全反應生成二氧化碳氣體，利用裝置B除去氣體中的水蒸氣，通過裝置C堿石灰吸收生成的二氧化碳，稱量質量變化得到生成的二氧化碳氣體質量，依據元素守恒和足量關系計算得到樣品中碳酸鈉的質量分數；
（1）①蘇打樣品與酸反應的化學方程式為碳酸氫鈉和碳酸鈉與硫酸發生的反應；
②測定含量，已知樣品質量，反應后需要測定生成二氧化碳質量，裝置圖C中堿石灰吸收生成的二氧化碳；
③裝置B中是濃硫酸用來吸收其他中的水蒸氣；
④分析裝置可知裝置C是吸收二氧化碳氣體，可以稱量裝置C反應前后的質量變化，計算生成的二氧化碳質量得到含量減少；
（2）裝置中生成的二氧化碳不能全部被裝置C完全吸收．

解答 解：（1）①蘇打樣品與酸反應的化學方程式為碳酸氫鈉和碳酸鈉與硫酸發生的反應，反應的化學方程式為：2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O、Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O；
故答案為：2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O；
②測定含量，已知樣品質量，反應后需要測定生成二氧化碳質量，裝置圖C中堿石灰吸收生成的二氧化碳，測定裝置C反應前后質量變化為二氧化碳質量，結合化學方程式定量關系計算得到；
故答案為：生成CO₂的質量；
③裝置圖C中堿石灰吸收生成的二氧化碳，所以裝置B中是濃硫酸用來吸收氣體中的水蒸氣，需要氣體通過洗氣瓶，裝置圖為：

故答案為：；
④分析裝置可知裝置C是吸收二氧化碳氣體，可以稱量裝置C反應前后的質量變化，計算生成的二氧化碳質量，結合化學方程式定量關系計算得到；
故答案為：

物理量	樣品質量/g	裝置C反應前質量/g	裝置C反應后質量/g	CO2質量/g
實驗	a	b	c	c-b

（2）裝置中生成的二氧化碳不能全部被裝置C完全吸收，需設計一個將A、B中的CO₂全部吹入C中的裝置；
故答案為：需設計一個將A、B中的CO₂全部吹入C中的裝置．

點評 本題考查了物質組成和性質的理解應用、實驗裝置和實驗過程的分析判斷，把握實驗原理和碳酸鹽的性質是關鍵，題目難度中等，側重于考查學生的實驗探究能力和對基礎知識的綜合應用能力．