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【题目】有一含NaClNaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。请回答下列问题。

(1)实验步骤:

①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是_________

②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。

③打开活塞K1K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,A中碱石灰的作用是_______

④关闭活塞K1K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为_______

⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。

(2)实验方案的评价及数据处理

①实验步骤⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟的目的是__________

②若样品质量为W g,反应后C装置增加的质量为m1 gD装置增重的质量为______g(用含m1的代数式表达),混合物中NaHCO3的质量分数为________(用含Wm1的代数式表示)

【答案】检查装置气密性 吸收空气中的水和二氧化碳 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 使反应产生的水蒸气和二氧化碳完全被CD吸收 ×100%

【解析】

将混合物加热,NaHCO3受热分解产生Na2CO3H2OCO2NaCl受热不发生变化,分解产生H2O(g) C处吸收,产生的CO2气体在D中吸收,根据C增重质量可计算出NaHCO3的质量及其分解产生的CO2的质量,从而求出NaCl的质量;为避免在实验过程中由于装置漏气或装置中空气的成分的影响,应在实验前检验装置的气密性,想法赶出装置中的空气,分解实验完毕,再通入处理过的空气,将分解产生的气体全部赶入装置CD处,被完全吸收;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,根据以上分析进行解答即可。

(1)①按图组装好实验装置后,首先进行的操作是检查装置气密性;

③装置内有空气,空气中含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,打开活塞K1K2,关闭活塞K3,缓缓鼓入空气数分钟,A中碱石灰的作用是吸收装置内空气中的水和二氧化碳;

④关闭活塞K1K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

(2)①实验步骤⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟的目的是使NaHCO3分解产生的水蒸气和二氧化碳完全被CD吸收;

②若样品质量为w g,反应后C装置增加的质量为m1 g,根据方程式:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2可知:每有168 g NaHCO3反应,会产生18 g H2O44 g CO2,则反应产生m1 g水,会产生CO2的质量为m(CO2)=g=g,即D装置增重的质量为 g,混合物中NaHCO3的质量为m(NaHCO3)= g,由于样品质量为w g,所以NaHCO3的质量分数为:×100%=×100%

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A.32B.13C.41D.15

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化学反应

焓变

平衡常数

温度/

500

700

800

2H2(g)CO(g)CH3OH(g)

ΔH1

K1

2.5

0.34

0.15

CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)

ΔH2

K2

1.0

1.70

2.52

CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)

ΔH3

K3

1)反应②是____(吸热放热”)反应。

2)根据反应①与②可推导出K1K2K3之间的关系,则K3=____(K1K2表示);根据反应③判断ΔS___0(”),在____(较高较低”)温度下有利于该反应自发进行。

3500℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)H2(g)CH3OH(g)H2O(g)的浓度分别为0.1mol/L0.8mol/L0.3mol/L0.15mol/L,则此时v()___v()(“=””)

4)根据上述表格测得焓变,下列能量关系图合理的是_____

A.B.C.D.

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A.图中所有反应都不属于氧化还原反应

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C.加入Cu的质量大于6.4 g

D.加入浓H2SO4中含溶质多于0.2 mol

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容、⑧振荡、⑨装瓶贴签,正确的操作顺序为_____(填序号)。小明认为还缺少一个步骤,此步骤的名称是______

(4)实验结束后,发现所配溶液浓度偏大,可能的原因是________(填代号)

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