Question

4．過碳酸鈉（Na₂CO₄）是一種常見的漂白殺菌劑，其水溶液顯堿性，能和鹽酸發(fā)生下列反應(yīng)：2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O．工業(yè)用的過碳酸鈉往往含有少量的碳酸鈉．為了測定工業(yè)用的過碳酸鈉的純度，可以選擇利用下列儀器（包括儀器n大藥品）及石蕊試液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：

（1）碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（2）取W克碳酸鈉樣品與V升足量的稀鹽酸反應(yīng)，只要測定反應(yīng)過程中的O₂（寫化學(xué)式）體積，就可推出碳酸鈉的純度：若實(shí)驗(yàn)測定量筒中水的體積為L升，則過碳酸鈉的純度為$\frac{61AL}{8W}$×100%（測定的氣體在實(shí)驗(yàn)條件下的密度為A克/升，鹽酸反應(yīng)前后體積變化忽略不計(jì)）
（3）請選取該實(shí)驗(yàn)需要的裝置，并按正確連接順序排列B→D→E→F（填字母，儀器n的試劑都是足量的）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)過碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳和氧氣，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)也有二氧化碳生成，所以只能通過測生成氧氣的量求過碳酸鈉的量進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇反應(yīng)發(fā)生裝置；根據(jù)實(shí)驗(yàn)思路，要測生成氧氣的量，可用排水法，必須先除去生成的二氧化碳進(jìn)行分析．

解答 解：（1）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）過碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳和氧氣，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)也有二氧化碳生成，所以只能通過測生成氧氣的量求過碳酸鈉的量，
設(shè)樣品中過碳酸鈉的質(zhì)量為x
生成氧氣的質(zhì)量為：ALg，
2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O
 244                                          32
   x                                            ALg
       $\frac{244}{x}$=$\frac{32}{ALg}$
       x=$\frac{61AL}{8}$
所以過碳酸鈉的純度為：$\frac{\frac{61AL}{8}g}{Wg}$×100%=$\frac{61AL}{8W}$×100%；
（3）過碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)為固體和液體反應(yīng)且不需要加熱，所以選擇裝置B，要測定生成氧氣的量，需要先除去二氧化碳，可用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，再通入水中，F(xiàn)量筒中水的體積即為E裝置中氧氣排開水的體積，二者體積相等，所以正確連接順序排列是B→D→E→F．
故答案為：（1）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）O₂，$\frac{61AL}{8W}$×100%；
（3）B→D→E→F．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的裝置連接及判斷反應(yīng)物過量問題，解題時(shí)要注意反應(yīng)發(fā)生裝置的選取依據(jù)的原則是反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注意語言描述的準(zhǔn)確性．