Question

(7分) 過碳酸鈉(Na2CO4)在洗滌、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域有大量應用，某化學研究性學習小組設(shè)計并完成了如下實驗。

【實驗目的】測定過碳酸鈉樣品(含有的雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應)的純度。

【實驗原理】2Na2CO4 + 4HCl ===== 4NaCl + 2CO2↑+ O2↑+ 2H2O

【實驗裝置】

【交流與討論】

Ⅰ．甲同學認為測定產(chǎn)物中O2

的體積即可測定樣品的純度。

（1） 裝置②的作用是： ；

（2） 裝置③的作用是： ；

（3） 稱取適量樣品與足量濃鹽酸充分反應后，收集到的氧氣的體積為0.25 L(已知該實驗條件下氧氣的密度為1.28g/L)，則稱取的樣品質(zhì)量應大于 g；

Ⅱ．乙同學認為測定產(chǎn)物中CO2的質(zhì)量(即反應前后裝置②的質(zhì)量差)就可測定樣品的純度。但利用上述實驗裝置測得CO2的質(zhì)量并計算樣品的純度，結(jié)果會偏高，你認為原因可能是 ；(填序號)

A．濃鹽酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置②吸收

B．二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收

C．裝置①、②內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收

Ⅲ．丙同學提出了一種新方案，得到了大家的一致認可：稱取樣品12.5g，滴加足量濃鹽酸至樣品反應完全，再將燒瓶中所有的液體蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干，稱得氯化鈉固體11.7 g。則計算該樣品的純度(寫出計算過程)

 

Answer 1

（1）除去 （2）證明已除盡

（3）2.44 （4）ABC （5）97.6%

【解析】

試題分析：Ⅰ．（1）根據(jù)實驗原理2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O，要測定氧氣的量，必須先除去二氧化碳、氯化氫氣體等，故裝置②中濃氫氧化鈉的作用是除去二氧化碳和氯化氫氣體；（2）裝置③中澄清石灰水的作用是驗證二氧化碳是否被除盡；

（3）設(shè)收集到的氧氣的體積為0.25L，需要過碳酸鈉的質(zhì)量為x，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

  244                     32

   x                  0.25L×1.28g/L

，

x=2.44g

Ⅱ．測得二氧化碳的體積偏大，原因可能有：濃鹽酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置②吸收；二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收；裝置①、②內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收；

Ⅲ．設(shè)樣品中過碳酸鈉的質(zhì)量為y，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

  244          234   

   y           11.7g

，y=12.2g

該樣品的純度為：×100%=97.6%

考點：實驗數(shù)據(jù)處理及誤差分析、常見氣體的檢驗與除雜 、根據(jù)化學方程式的計算