Question

13．化学兴趣小组设计以下实验方案，测定已部分变质的某小苏打样品中Na₂CO₃的质量分数．
称取一定质量样品，置于坩锅中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算．
（1）坩锅中发生反应的化学方程式为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（2）实验中，需加热至恒重的目的是：保证NaHCO₃分解完全
（3）试验中确定加热至恒重的方法是：两次称量坩锅的质量之差不超过0.1g
（4）若加热过程中坩埚内有晶体迸溅出来，则测得的结果偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

Answer 1

分析 该方案原理为在加热的条件下Na₂CO₃能够稳定存在，而NaHCO₃较易发生如下的分解反应2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，从而可根据其反应产生的CO₂和水蒸汽H₂O的量或残留的固体的量推算出小苏打样品中纯碱的质量分数．该方案根据加热后残渣的质量来求解，自然要加热至恒重，以保证NaHCO₃全部分解．
（1）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；
（2）加热恒重保证碳酸氢钠完全分解；
（3）加热恒重是两次称量坩锅的质量之差不超过0.1g；
（4）加热过程中晶体迸溅出来，而造成加热前后固体的质量差偏大，碳酸钠质量增大，使碳酸钠测量结果偏小．

解答 解：（1）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）实验原理是根据加热前后固体质量变化来计算碳酸氢钠，故应保证碳酸氢钠完全分解，加热恒重则碳酸氢钠完全分解，
故答案为：保证NaHCO₃分解完全；
（3）试验中确定加热至恒重的方法是，加热恒重是两次称量坩锅的质量之差不超过0.1g，
故答案为：两次称量坩锅的质量之差不超过0.1g；
（4）若加热过程中坩埚内有晶体迸溅出来，测定碳酸氢钠质量会增大，得到碳酸钠测得的结果偏小，
故答案为：偏小．

点评 本题考查混合物中物质含量的测定，把握实验操作时的注意事项，分析误差时从导致加热前后的质量差进行判断，题目难度中等．