Question

【題目】某過(guò)碳酸鈉中含有少量過(guò)氧化鈉，甲、乙兩位同學(xué)各稱取一定質(zhì)量的該樣品，并用如下圖所示儀器測(cè)定樣品的純度。儀器的連接順序，甲同學(xué)：⑤—⑧—③—⑦—④；乙同學(xué)：⑤—③—②。裝置氣密性良好。

已知：過(guò)碳酸鈉(Na2CO4)、過(guò)氧化鈉分別跟足量稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

2Na2CO4+2H2SO4＝2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O；

2Na2O2+2H2SO4＝2Na2SO4+O2↑+2H2O。

(1)甲同學(xué)選用的裝置_________(填序號(hào))是沒有必要的。實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)稱取固體樣品質(zhì)量為a g，測(cè)得氣體體積為V L，實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為Vm(L/mol)，則Na2CO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______(用含a、V、Vm的代數(shù)式表示)。

(2)乙同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)是_______。按他測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有可能偏低，原因是________________。

(3)為了測(cè)得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你將乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，寫出你所選用儀器的連接順序(每種儀器最多使用一次，也可以不用。按從左到右排列)_____________(填序號(hào))。

Answer 1

【答案】③ 生成的二氧化碳的質(zhì)量 CO2沒有被裝置②全部吸收 ⑩①③②⑨(或⑩①③⑨②)

【解析】

（1）根據(jù)甲的實(shí)驗(yàn)原理可知，甲是想通過(guò)測(cè)量排出的水的體積來(lái)計(jì)算生成的氧氣體積，進(jìn)而來(lái)計(jì)算樣品的純度的，所以將氧氣干燥是多余的。

答案選③；

實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)稱取固體樣品質(zhì)量為a g，測(cè)得氣體體積為V L，實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為Vm(L/mol)，則為氧氣的總物質(zhì)的量n(O2)=mol，根據(jù)反應(yīng)方程式2Na2CO4+2H2SO4＝2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O、2Na2O2+2H2SO4＝2Na2SO4+O2↑+2H2O，

假設(shè)氧氣全由反應(yīng)2Na2CO4+2H2SO4＝2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O所得，則Na2CO4的質(zhì)量為g，但還發(fā)生反應(yīng)2Na2O2+2H2SO4＝2Na2SO4+O2↑+2H2O，則其中Na2O2的質(zhì)量為，則Na2CO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=；

（2）由乙的實(shí)驗(yàn)原理可知，乙是通過(guò)測(cè)量生成的二氧化碳的質(zhì)量來(lái)測(cè)定其純度的。如果反應(yīng)中生成的CO2沒有被裝置②全部吸收，有可能使測(cè)定的結(jié)果偏低；

（3）要使結(jié)果更準(zhǔn)確，就必須使反應(yīng)中生成的二氧化碳完全被堿石灰吸收，而且還需要保證空氣中的水和二氧化碳不參與反應(yīng)，所以正確的順序是⑩①③②⑨(或⑩①③⑨②)。