Question

(7分) 过碳酸钠(Na2CO4)在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。

【实验目的】测定过碳酸钠样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度。

【实验原理】2Na2CO4 + 4HCl ===== 4NaCl + 2CO2↑+ O2↑+ 2H2O

【实验装置】

【交流与讨论】

Ⅰ．甲同学认为测定产物中O2

的体积即可测定样品的纯度。

（1） 装置②的作用是： ；

（2） 装置③的作用是： ；

（3） 称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为0.25 L(已知该实验条件下氧气的密度为1.28g/L)，则称取的样品质量应大于 g；

Ⅱ．乙同学认为测定产物中CO2的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是 ；(填序号)

A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收

B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收

C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收

Ⅲ．丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7 g。则计算该样品的纯度(写出计算过程)

 

Answer 1

（1）除去 （2）证明已除尽

（3）2.44 （4）ABC （5）97.6%

【解析】

试题分析：Ⅰ．（1）根据实验原理2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O，要测定氧气的量，必须先除去二氧化碳、氯化氢气体等，故装置②中浓氢氧化钠的作用是除去二氧化碳和氯化氢气体；（2）装置③中澄清石灰水的作用是验证二氧化碳是否被除尽；

（3）设收集到的氧气的体积为0.25L，需要过碳酸钠的质量为x，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

  244                     32

   x                  0.25L×1.28g/L

，

x=2.44g

Ⅱ．测得二氧化碳的体积偏大，原因可能有：浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收；二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收；装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收；

Ⅲ．设样品中过碳酸钠的质量为y，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

  244          234   

   y           11.7g

，y=12.2g

该样品的纯度为：×100%=97.6%

考点：实验数据处理及误差分析、常见气体的检验与除杂 、根据化学方程式的计算