Question

【題目】過(guò)碳酸鈉（Na2CO4）在洗滌、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)。

（實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�測(cè)定過(guò)碳酸鈉樣品（含有的雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應(yīng)）中過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（實(shí)驗(yàn)原理）2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

（實(shí)驗(yàn)裝置）如圖（裝置氣密性良好且試劑均足量）

（交流與討論）

（一）甲同學(xué)認(rèn)為測(cè)量產(chǎn)物中O2的體積即可測(cè)定樣品中過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（1）寫(xiě)出裝置②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________；（寫(xiě)一個(gè)即可）

（2）判斷二氧化碳全部被裝置②吸收的依據(jù)是：____________________________；

（3）稱(chēng)取適量樣品與足量濃鹽酸充分反應(yīng)后，收集到的氧氣的體積約為vL（已知該實(shí)驗(yàn)條件下氧氣的密度為ρg/L），則稱(chēng)取的樣品質(zhì)量應(yīng)大于_______ g；

（二）乙同學(xué)認(rèn)為測(cè)量產(chǎn)物中CO2的質(zhì)量（即反應(yīng)前后裝置②的質(zhì)量差）就可測(cè)定樣品中過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)得CO2的質(zhì)量并計(jì)算樣品中過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果會(huì)偏高，原因可能是____________________；

（三）丙同學(xué)提出了一種新方案，得到了大家的一致認(rèn)可：稱(chēng)取樣品質(zhì)量為m，滴加足量濃鹽酸至樣品反應(yīng)完全，再將燒瓶中所有的液體蒸發(fā)結(jié)晶、干燥，稱(chēng)得氯化鈉固體質(zhì)量為n。則該樣品中過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________。

Answer 1

【答案】 澄清石灰水不變渾濁 濃鹽酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置②吸收

【解析】

（一）

（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

（2）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以判斷二氧化碳全部被裝置②吸收的依據(jù)是：澄清石灰水不變渾濁；

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

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

244 32

x vL×ρg/L

x=g

（二）測(cè)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?xì)怏w逸出時(shí)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；

（三）設(shè)樣品中過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量為y，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

244 234

y ng

該樣品的純度為：