Question

20．過(guò)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的方程式：2Na₂CO₄+4HCl=4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O，商品過(guò)碳酸鈉中一般都含有雜質(zhì)Na₂CO₃，為了測(cè)定它的純度，取一定量的樣品和鹽酸反應(yīng)，通過(guò)測(cè)量產(chǎn)生的氧氣的體積，可以計(jì)算出過(guò)碳酸鈉的含量．

（1）根據(jù)如圖提供的儀器裝置，組裝一套測(cè)定商品過(guò)碳酸鈉純度的實(shí)驗(yàn)裝置，這些裝置的連接順序是（填接口字母）：aghefdcb．
（2）裝置④的作用：檢驗(yàn)CO₂是否已除凈．
（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，稱取wg樣品和過(guò)量鹽酸反應(yīng)后，所得氧氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為VmL，則此樣品純度的表達(dá)式為$\frac{\frac{v×1{0}^{-3}}{22.4}×2×122}{W}$×100%．
（4）某次實(shí)驗(yàn)，稱取0.9g樣品進(jìn)行測(cè)定．實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有50mL，100mL，150mL三種規(guī)格的量筒，應(yīng)選用規(guī)格為100mL的量筒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 過(guò)碳酸鈉中一般都含有Na₂CO₃，為了測(cè)定它的純度，取一定量的樣品和鹽酸反應(yīng)，通過(guò)測(cè)量產(chǎn)生的氧氣的體積，可以計(jì)算出過(guò)碳酸鈉的含量．
（1）依據(jù)測(cè)定目的和裝置特征分析濾液裝置中分液漏斗滴加鹽酸是樣品全部反應(yīng)，同諾氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳?xì)怏w，同諾飽和氫氧化鈣溶液檢驗(yàn)二氧化碳是否吸收完全，利用排水量氣裝置測(cè)定氧氣的體積計(jì)算得到過(guò)碳酸鈉純度；
（2）裝置④是盛飽和氫氧化鈣溶液的洗氣瓶，主要是檢驗(yàn)二氧化碳是否被吸收完全，以免影響后續(xù)氧氣體積的測(cè)定；
（3）計(jì)算氧氣物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算碳酸鈉物質(zhì)的量得到樣品中的質(zhì)量，計(jì)算得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）假設(shè)0．9g樣品為純凈的過(guò)碳酸鈉，此時(shí)所產(chǎn)生的O₂的體積為最大值，約為83mL，故應(yīng)選擇100mL的量筒．

解答 解：過(guò)碳酸鈉中一般都含有Na₂CO₃，為了測(cè)定它的純度，取一定量的樣品和鹽酸反應(yīng)，通過(guò)測(cè)量產(chǎn)生的氧氣的體積，可以計(jì)算出過(guò)碳酸鈉的含量．
（1）依據(jù)測(cè)定目的和裝置特征分析濾液裝置中分液漏斗滴加鹽酸是樣品全部反應(yīng)，同諾氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳?xì)怏w，同諾飽和氫氧化鈣溶液檢驗(yàn)二氧化碳是否吸收完全，利用排水量氣裝置測(cè)定氧氣的體積計(jì)算得到過(guò)碳酸鈉純度，組裝一套測(cè)定商品過(guò)碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)裝置，這些裝置的連接順序是aghefdcb，
故答案為：aghefdcb；
（2）裝置④是盛飽和氫氧化鈣溶液的洗氣瓶，主要是檢驗(yàn)二氧化碳是否被吸收完全，以免影響后續(xù)氧氣體積的測(cè)定；
故答案為：檢驗(yàn)CO₂是否完全被吸收；
（3）設(shè)過(guò)碳酸鈉的物質(zhì)的量為n，則
2Na₂CO₄+4HCl=4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O；
2                         1
n                   $\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$               
n=$\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}×2$mol
樣品的純度=$\frac{\frac{v×1{0}^{-3}}{22.4}×2×122}{W}$×100%，
故答案為：$\frac{\frac{v×1{0}^{-3}}{22.4}×2×122}{W}$×100%；
（4）假設(shè)0．9g樣品為純凈的過(guò)碳酸鈉，此時(shí)所產(chǎn)生的O₂的體積為最大值，約為83mL，故應(yīng)選擇100mL的量筒，
故答案為：100mL．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)存在的分析實(shí)驗(yàn)探究方法和純度測(cè)定方法恒容計(jì)算，掌握裝置特征和實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．