Question

【题目】化学小组设计以下实验方案，测定某部分变质为碳酸钠的小苏打样品中NaHCO3的质量分数．
（1）方案一：称取一定质量样品，置于仪器a中用酒精灯加热至恒重，冷却，用托盘天平称量剩余固体质量．重复操作，计算．仪器a的名称是；其中发生反应的化学方程式为 ． 实验中为保证NaHCO3分解完全需加热至恒重，判断方法是 ．
（2）方案二：称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量Ba（OH）2溶液，待沉淀后，过滤，洗涤，干燥，称量固体质量，计算．
写出NaHCO3与足量Ba（OH）2溶液反应的离子方程式；实验中判断沉淀是否完全的方法是 ． 过滤操作中，除烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为 ．
（3）方案三：称取一定质量样品，按如图装置进行实验：

B装置内所盛试剂是；D装置的作用是
实验前称取17.9g样品，实验后测得C装置增重8.8g，则样品中NaHCO3的质量分数为 ．
某同学认为上述测定结果（填“偏高”或“偏低”），因为实验装置还存在一个明显的缺陷是 ．

Answer 1

【答案】
（1）坩埚；2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；两次称量的误差不超过0.1g为止
（2）HCO3﹣+OH﹣+Ba2+=BaCO3↓+H2O；取上层清液少许于试管中，加入氢氧化钡溶液，若无沉淀生成，则沉淀完全；玻璃棒
（3）浓硫酸；防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置；70.4%；偏低；缺少一套将A、B装置内的CO2气体驱赶到C装置中的装置
【解析】解：（1）[方案一]称取一定质量样品，置于仪器a中用酒精灯加热至恒重，冷却，用托盘天平称量剩余固体质量．重复操作，计算．仪器a的名称是坩埚，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 Na2CO3+H2O+CO2↑，实验中为保证NaHCO3分解完全需加热至恒重判断方法是两次称量的误差不超过0.1g为止，
所以答案是：坩埚；2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；两次称量的误差不超过0.1g为止；（2）[方案二]碳酸氢钠和足量氢氧化钡混合反应，碳酸氢钠全部反应，化学式钱系数为1，据此配平书写离子方程式为：HCO3﹣+OH﹣+Ba2+=BaCO3↓+H2O，实验中判断沉淀是否完全的方法是：可取上层清液，继续加沉淀剂，看是否生成沉淀，具体操作为：取上层清液少许于试管中，加入氢氧化钡溶液，若无沉淀生成，则沉淀完全，过滤时需用玻璃棒引流，
所以答案是：HCO3﹣+OH﹣+Ba2+=BaCO3↓+H2O；取上层清液少许于试管中，加入氢氧化钡溶液，若无沉淀生成，则沉淀完全；玻璃棒；（3）[方案三]B中为浓硫酸吸收水，干燥二氧化碳，空气中的水蒸气和二氧化碳会被碱石灰吸收，故D的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，以确保C装置中质量增加量的准确性，
设Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x、y，则

Na2CO3	+H2SO4=H2O+	CO2↑	+Na2SO4
1		1
x		x

2NaHCO3	+H2SO4= Na2SO4+2H2O+	2CO2↑
2		2
y		y

106x+84y=17.90
44x+44y=8.80
解得x=0.05mol
y=0.15mol
则样品中NaHCO3的质量分数为= ×100%=70.4%，
实验装置还存在一个明显缺陷为装置中的二氧化碳不能被C全部吸收，导致测定二氧化碳足量减小，计算得到碳酸氢钠的物质的量减小，测定结果偏低，所以需设计一个装置将A、B中的CO2全部吹入C中吸收，
所以答案是：浓硫酸；防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置；70.4%；偏低；缺少一套将A、B装置内的CO2气体驱赶到C装置中的装置．