Question

某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息：NaHCO₃在潮湿的空气中会缓慢分解成Na₂CO₃、H₂O和CO₂。为了验证这一信息，该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO₃样品混合均匀后，进行如下实验：

（1）在一个质量为a g的蒸发皿中加入一些样品，称得总质量为b g。用酒精灯对其充分加热，冷却后称得其总质量为c g。残留在蒸发皿中的固体是（填化学式）___          ___。

（2）另称取相同质量的样品放入锥形瓶中，实验装置如右图所示。为了保证实验成功，所选用针筒的最大刻度值应大于或等于__      __（mL）。（设实验在标准状况下进行）

（3）打开活塞逐滴加入稀硫酸，至没有气泡产生为止。针筒中收集到气体折算成标准状况下的体积为V mL（滴入稀硫酸的体积及针筒活塞的内壁的摩擦力忽略不计）。该科研小组设称取的每份样品中的Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量分别为x、y，且没有利用化学方程式进行计算，就列出了如下算式：x + y = V mL/22400 mL·mol^—1，他们依据的原理是___      ___。根据相似原理，请完成下列算式：2x + y =___      ___由上述两算式，该科研小组通过计算，得出了样品中的Na₂CO₃、NaHCO₃的质量分数。

Answer

（1）Na2CO3（2）(＋)×22400 （3）原子守恒 ×2

【解析】

试题分析：（1）NaHCO3受热会发生如下反应：2NaHCO3Na2CO3 +CO2 ↑+ H2O，其中CO2气体，水都和离开反应体系，只剩下Na2CO3固体，则残留在蒸发皿中的固体是Na2CO3。

（2） 由（1）可知冷却后的总质量其实就是Na2CO3和蒸发皿质量，所以(c-a）就是Na2CO3质量，根据碳原子守恒，放出的CO2的物质的量为（c-a）÷106moL，在一个质量为a g的蒸发皿中加入一些样品，称得总质量为b g，用酒精灯对其充分加热，冷却后称得其总质量为c g，则（b-c）g是失去水和CO2的总质量，根据化学反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，水是液体，则CO2的物质的量为(b-c)÷62mol，所以所选用针筒的最大刻度值应大于或等于(＋)×22400 mL。

（3）根据题给方程可知，他们依据的原理是原子守恒；根据Na原子守恒可列方程2x+y=残留在蒸发皿中的固体中的Na，而固体质量为(c-a)g,钠原子的物质的量为(c-a)÷106×2，所以2x + y =×2。

考点：考查化学实验探究与评价，碳酸氢钠的性质等知识。