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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

题目详情
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ag的蒸发皿中加入一些样品,称得总质量为bg.用酒精灯对其充分加热,冷却后称得其总质量为cg.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
22400(
b−c
62
+
c−a
106
)mL
22400(
b−c
62
+
c−a
106
)mL
(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VmL(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=
VmL
22400mL•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=
c−a
106
×2
c−a
106
×2
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.
▼优质解答
答案和解析
(1)碳酸氢钠加热发生的反应方程式为:2NaHO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O,所以残留在蒸发皿中的固体为碳酸钠,故答案为:Na2CO3
(2)2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O△m
      168       106             62
     m(NaHCO3)              (b-c)g
ag样品中含有碳酸氢钠的质量为:m(NaHCO3)=
168×(b−c)g
62
=
168(b−c)
62
g,碳酸氢钠的物质的量为:n(NaHCO3)=
168(b−c)
62
84g/mol
=
b−c
31
mol,根据反应2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O 可知,放出二氧化碳的物质的量为:n(CO2)=
1
2
n(NaHCO3)=
b−c
62
mol,
最终得到的cg固体为碳酸钠,则碳酸钠的物质的量为:
c−a
106
mol,
根据碳原子守恒,生成二氧化碳的物质的量为:
b−c
62
mol+
c−a
106
mol=(
b−c
62
+
c−a
106
)mol,
标况下生成的二氧化碳的体积为:22400mL/mol×(
b−c
62
+
c−a
106
)mol=22400(
b−c
62
+
c−a
106
)mL,
故答案为:22400(
b−c
62
+
c−a
106
)mL;
(3)标况下VmL二氧化碳的物质的量为:
VmL
22400mL•mol−1
,根据碳原子守恒可知,x+y=
VmL
22400mL•mol−1

根据钠原子守恒可知,2x+y=
c−a
106
×2,
故答案为:原子守恒; 
c−a
106
×2.