Question

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】
①甲同学认为测定产物中O₂的体积即可测定样品的纯度。装置②的作用是：（15）；装置③的作用是：（16）；
②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；（17）（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
③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，得到0.2mol氯化钠。则该样品的中过碳酸钠的质量分数为多少？（写出计算过程）

Answer 1

①（15）吸收氯化氢和二氧化碳     （16）检验二氧化碳是否吸收完全
②（17）ABC           ③97.6%

解析试题分析：①根据化学反应：2Na₂CO₄+ 4HCl → 4NaCl + 2CO₂↑+ O₂↑+ 2H₂O，反应过程中产生了二氧化和氧气，并且反应过程中使用的是浓盐酸，这样就使得氧气中有两种杂质：二氧化碳和氯化氢，所以如果要通过测定产物中O₂的体积即可测定样品的纯度，那就先必须把这两种物质先除掉，故装置②的作用是：吸收氯化氢和二氧化碳，装置③的作用是：检验二氧化碳是否吸收完全
②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，原因实际就是测得的二氧化碳质量偏大，所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，都正确
③根据化学反应：2Na₂CO₄+ 4HCl → 4NaCl + 2CO₂↑+ O₂↑+ 2H₂O中，Na₂CO₄和NaCl的质量关系，可以先求出Na₂CO₄的质量，再计算出样品的中过碳酸钠的质量分数
解：设Na₂CO₄的物质的量为x
2Na₂CO₄+ 4HCl → 4NaCl + 2CO₂↑+ O₂↑+ 2H₂O
2               4
X               0.2mol
X=0.1mol
∴该样品的中过碳酸钠的质量分数=0.1mol×122g/mol÷12.5g×100%=97.6%
考点：根据化学方程式进行计算