Question

過碳酸鈉（Na₂CO₄）在洗滌、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領域有大量應用，某化學研究性學習小組設計并完成了如下實驗．
【實驗目的】測定過碳酸鈉樣品（含有的雜質不溶于水且不與酸反應）的純度．
【實驗原理】2Na₂CO₄+4HCl=4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O
【實驗裝置】
【交流與討論】
①甲同學認為測定產(chǎn)物中O₂的體積即可測定樣品的純度．裝置②的作用是：

 

；裝置③的作用是：

 

；
②乙同學認為測定產(chǎn)物中CO₂的質量（即反應前后裝置②的質量差）就可測定樣品的純度．但利用上述實驗裝置測得CO₂的質量并計算樣品的純度，結果會偏高，你認為原因可能是；

 

（填序號）
A．濃鹽酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置②吸收
B．二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收
C．裝置①、②內空氣中的二氧化碳被裝置②吸收
③丙同學提出了一種新方案，得到了大家的一致認可：稱取樣品12.5g，滴加足量濃鹽酸至樣品反應完全，再將燒瓶中所有的液體蒸發(fā)、結晶、烘干，得到0.1mol氯化鈉．則該樣品的中過碳酸鈉的質量分數(shù)為多少？（寫出計算過程）

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：①根據(jù)實驗原理2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O，要測定氧氣的量，必須先除去二氧化碳、氯化氫氣體等，再根據(jù)實驗裝置圖即可得出答案；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，可利用此現(xiàn)象鑒別二氧化碳；
②理論上可以根據(jù)生成二氧化碳的量求樣品純度，但是實際上難以通過實驗測得純凈的二氧化碳的質量，因為反應前后裝置②的質量差中還包括氯化氫和水蒸氣的質量；所以難以求解；
③根據(jù)化學方程式中氯化鈉與過碳酸鈉的質量關系，即可列比例求解樣品中的過碳酸鈉的質量．

解答：解：
①圖中裝置②中濃氫氧化鈉的作用是除去二氧化碳和氯化氫氣體；裝置③中澄清石灰水的作用是驗證二氧化碳是否被除盡；
②測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；二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收；裝置①、②內空氣中的二氧化碳被裝置②吸收；故選ABC．
③設樣品中過碳酸鈉的質量為y，已知“得到0.1mol氯化鈉”，則為5.85g．
2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O
  244          234   
   y           5.85g
則

244

y

=

234

5.85g

，解得y=6.1g
該樣品的純度為：

6.1g

12.5

×100%=48.8%
故答案為：
①除去二氧化碳和氯化氫氣體；驗證二氧化碳是否被除盡；②ABC；③48.8%

點評：本題考查實驗裝置和混合物中樣品純度的計算．有關化學方程式的計算，要注意帶入方程式計算的必須是實際參加反應或實際生成的物質質量，否則就會造成實驗結果的偏大或偏�。�