溶解度 | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ |
Na2CO3 | 12.5g | 21.5g | 39.7g | 49.0g |
NaHCO3 | 8.1g | 9.6g | 11.1g | 12.7g |
装置B | 装置C | 装置D | |
实验前物质的质量/g | 180.0 | 200.0 | 122.2 |
实验后物质的质量/g | 176.9 | 201.5 | 124.8 |
分析 【探究一】①根据测定溶液酸碱度的方法以及溶液的酸碱度与酸碱性的关系来分析;
②根据20℃时碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度来分析;
【探究二】
【问题回答】①根据碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、水和二氧化碳来分析;
②根据浓硫酸具有吸水性以及装置的存在问题来分析;
③A中的氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳气体;
【讨论分析】根据溶液中会挥发出水蒸气,导致测定结果偏大来分析,空气中含有二氧化碳来分析;根据实验数据来分析解答.固体减少的质量就是碳酸氢钠分解生成水和二氧化碳的总质量.
解答 【探究一】①用滴管吸取待测液体,滴在pH试纸上(或用玻璃棒沾取待测液体,涂在pH试纸),然后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照,从而确定溶液的pH;溶液的碱性越强,pH越大;故填:<;
②20℃时碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度分别为21.5g和9.6g,那么在该温度下,10g水中最多溶解2.15g碳酸钠达到饱和,最多溶解0.96g碳酸氢钠达到饱和,因此可分别加入2g固体,充分搅拌后,若完全溶解则为碳酸钠,若不能完全溶解则为碳酸氢钠;故填:A;
【探究二】
【问题回答】①碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、水和二氧化碳;该仪器是玻璃管;故填:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;玻璃管;
②浓硫酸具有吸水性,可以做干燥剂,除去水蒸气,洗气时应该是长管进气,短管出气,所以右侧导管不能伸入液面以下;故填:吸收水蒸气;右侧导管伸入液面以下;
③空气经过装置A时,其中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,若没有此装置,则装置D增重偏大,认为生成的二氧化碳质量偏大;造成测定结果偏大;故填:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;偏大;
【讨论分析】表格中三组数据都可以计算该样品中NaHCO3的质量分数,但小张认为不能用C装置的质量变化来计算,其理由是装置A中逸出的水蒸气会进入装置C中;改进方法:在装置A、B之间增加一个浓硫酸的干燥装置.小王又认为用装置D的质量差会偏大而影响计算,应增加一个操作连接D装置前,缓缓鼓入空气,目的是排尽装置内的二氧化碳气体.
小陈经过认真思考,认为D中的气流会带出水蒸气,用装置D的质量差会偏小而影响计算,在D装置的右边需要再接上一个装置.他认为可以用图②两个中的一个,可老师认为最好选用其中的乙装置,其理由是碱石灰不仅能吸收D装置逸出的水蒸气,也能吸收D装置可能逸出的二氧化碳气体,与C装置整体计算,结果更准确(不考虑右侧空气的影响).
故填:装置A中逸出的水蒸气会进入装置C中;在装置A、B之间增加一个浓硫酸的干燥装置;连接D装置前,缓缓鼓入空气;排尽装置内的二氧化碳气体;乙;碱石灰不仅能吸收D装置逸出的水蒸气,也能吸收D装置可能逸出的二氧化碳气体,与C装置整体计算,结果更准确;
点评 本题考查碳酸氢钠含量的测定实验,为高频考点,把握实验装置的作用及实验目的为解答的关键,侧重分析、计算及实验能力的综合考查,题目难度中等.
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实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
实验一 | 取过氧化氢溶液 ,然后将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 | 木条不复燃 | 常温下过氧化氢溶液不分解 |
实验二 | 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3,然后将带火星的木条伸入试管中 | 木条复燃 | Al2O3 能加快过氧化氢的分解速率 |
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