在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3 ，进一步探究钠及其常见化合物的相关性质和应用。并且处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如下图：

1. 在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO₃ ，进一步探究钠及其常见化合物的相关性质和应用。并且处理得到产品Na₂CO₃和NH₄Cl，实验流程如下图：

(1) 写出生成NaHCO₃的总反应的化学方程式为。

(2) 与传统的侯氏制碱法中“向饱和NaCl溶液中先通入，后通入”(填化学式)相比，采用向浓氨水中加入NaCl粉末，其优点是。

(3) 向滤液中加入NaCl粉末，存在 $\text{[math]}$ 过程，为了充分析出并分离，根据图1物质溶解度曲线，需采用的操作为、、洗涤、干燥。

图1

(4) 小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na₂CO₃)，现欲测定某小苏打样品中NaHCO₃的质量分数，设计如下实验方案如图2：

①实验开始前应该进行的操作为。

②导管g的作用是；为了减小实验误差，B、C中最好用溶液代替水。

③若所取样品的质量为m g，反应前量气管C的读数为V₁ mL，反应结束后量气管C的读数为V₂mL(已知V₁>V₂)，则样品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物质的量之和为(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。

【考点】

探究物质的组成或测量物质的含量; 探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，现用如图所示装置来测定纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去；碱石灰是生石灰与氢氧化钠的混合物，可以吸收水和二氧化碳)。

实验步骤如下：

①按图连接装置，并检查气密性；

②准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为85.2g；

③准确称得30.0g纯碱样品放入容器b中；

④打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；

⑤打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入一定量空气；

⑥然后称得干燥管D的总质量为90.6g；

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到干燥管D的质量不变，为91.8g。

请回答：

(1) 装置A中试剂X应选用足量的___________。 A. 饱和NaCl溶液 B. 浓H₂SO₄ C. 浓NaOH溶液 D. 饱和NaHCO₃溶液

(2) 装置E的作用：。

(3) 如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，则会导致测定结果。(填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同)；若没有操作⑤⑦，则会导致测定结果。

(4) 根据实验中测得的有关数据，计算出纯碱样品Na₂CO₃的质量分数为。

实验探究题普通

2. 膨松剂反应时单位质量产生标准状况下气体的体积( $\text{[math]}$ )是检验膨松剂品质的一项重要指标。某膨松剂中发挥作用的物质为碳酸氢钠。某化学兴趣小组为研究膨松剂的该项指标，设计了以下实验。按如图所示连接装置(各装置中的气体吸收剂皆为足量)。

【资料】

a.浓硫酸常用于吸收水蒸气；

b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。

(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，称量盛装碱石灰的U形管D的质量。

③打开活塞K₁、K₂ ，关闭K₃ ，缓缓鼓入氮气数分钟。

④关闭活塞K₁、K₂ ，打开K₃ ，点燃酒精灯，加热至不再产生气体。

⑤打开活塞K₁ ，缓缓鼓入氮气数分钟，然后拆下装置，再次称量U形管D的质量。

(2) 关于该实验方案，请回答下列问题。

①加热前鼓入氮气数分钟，其目的是。

②实验过程中装置B发生反应的化学方程式为。

③E处干燥管中盛放的试剂是，其作用是，如果实验中没有该装置，则会导致测量结果(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

④实验中称取膨松剂6.0g，反应后D装置增重1.32g，该膨松剂的该项指标为 $\text{[math]}$ 。

实验探究题普通

3. 现有一不纯的小苏打样品(含杂质 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )，为测定 $\text{[math]}$ 的质量分数，设计如图所示的实验装置(夹持仪器未画出)。

实验步骤如下：

①按图组装好实验装置并检查气密性。

②称取一定质量的样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶 $\text{[math]}$ 的质量和装碱石灰的 $\text{[math]}$ 形管 $\text{[math]}$ 的质量。

③打开活塞 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，关闭 $\text{[math]}$ ，缓缓鼓入空气数分钟。

④关闭活塞 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，打开 $\text{[math]}$ ，点燃酒精灯加热至不再产生气体。

⑤打开活塞 $\text{[math]}$ ，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 形管 $\text{[math]}$ 的质量。

[资料]

ⅰ．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。

ⅱ． $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

(1) 仪器 $\text{[math]}$ 的名称是，其中盛放的药品是；若无该装置，则会导致测得的 $\text{[math]}$ 的质量分数(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(2) 步骤③和步骤⑤两次鼓入空气的目的(填“相同”或“不相同”)，其中步骤⑤鼓入空气的目的是。

(3) 装置 $\text{[math]}$ 中除反应 $\text{[math]}$ 外，还发生反应的化学方程式为。

(4) 若实验中称取样品的质量为 $\text{[math]}$ ，反应后 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 装置增加的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则混合物中 $\text{[math]}$ 的质量分数为 $\text{[math]}$ (计算结果精确到 $\text{[math]}$ )；若将等质量的该样品与足量稀硫酸混合，可得 $\text{[math]}$ 标准状况下的体积为 $\text{[math]}$ (计算结果精确到 $\text{[math]}$ )。

实验探究题普通