例、有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
⑴加热前通入空气的目的是____
⑵装置A、C、D中盛放的试剂分别为A_______,C______,D______。
⑶若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中测定结果中NaHCO3的含量将___________;若撤去E装置,则测得Na2CO3·10H2O的含量__________。
⑷若样品质量为 w g,反应后C、D增加的质量分别为 m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3质量分数为_____________________(用含w、m1、m2的代数式表示)
【答案与解析】
解析:将混合物加热,产生H2O(g)、CO2等气体,应在C、D中分别吸收,由干燥剂的性质知应先吸收水,再吸收二氧化碳,即C中的干燥剂吸水后不能吸收CO2。由D的增重(NaHCO3分解产生的CO2的质量)可求出 NaHCO3质量。由C的增重(Na2CO3·10H2O分解产生的H2O及已经知道的NaHCO3分解产生的H2O的质量)可求出Na2CO3·10H2O的质量,从而求出NaCl的质量。故应在实验前想法赶出装置中的空气,关键操作应是赶B中的空气,所以关闭b,打开a就成为操作的关键,缓缓通入则是为了赶出效果更好。E中碱石灰可防止外界空气中的H2O(g)、CO2 进入装置D影响实验效果。
答案:⑴赶走装置中空气含有的水蒸气和二氧化碳
⑵碱石灰
⑶偏低
⑷21m2/11w
【注】⑶若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中测定结果中NaHCO3的含量将不变。因为D中碱石灰吸收的CO2不变。若撤去E装置,则测得Na2CO3?10H2O的含量偏低。因为D中碱石灰会吸收空气中的CO2和水蒸气,使计算出的NaHCO3含量偏高,生成的H2O偏多,计算出Na2CO3?10H2O生成的H2O就少了,Na2CO3?10H2O的含量就偏低了。
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