Question

【題目】過碳酸鈉(Na2CO4)是一種很好的供氧劑，其與稀鹽酸發(fā)生反應的化學方程式為2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O。市售過碳酸鈉一般都含有碳酸鈉，為測定某過碳酸鈉樣品(只含Na2CO4和Na2CO3)的純度，某化學興趣小組采用以下方案實施：

按如圖組裝好實驗裝置，Q為一可鼓脹收縮的塑料氣袋，取適量樣品于其中，打開分液漏斗活塞，將稀鹽酸滴人氣袋中至充分反應。

（1）為測定反應生成氣體的總體積滴稀鹽酸前必須關閉______打開____（均填“K1”、“K2”或“K3”），導管A的作用是________。

（2）當上述反應停止后，使K1、K3處于關閉狀態(tài)，K2處于打開狀態(tài)，再緩緩打開K1。B中裝的固體試劑是_________，為什么要緩緩打開K1?________。

（3）實驗結束時，裝置內(nèi)的氣體同溫同壓，測得量筒I中有x mL水，量筒Ⅱ中收集到了y mL氣體，則樣品中過碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是_______（用含有x、y的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】K1、K2 K3 平衡分液漏斗內(nèi)和反應體系內(nèi)壓強，使稀鹽酸順利滴下，同時消除滴下的稀鹽酸體積對氣體體積的影響。 堿石灰(其他合理答案均可) 讓生成的CO2能充分被B中的堿石灰吸收，使量筒內(nèi)收集到較純凈的O2 ×100％

【解析】

實驗原理為：取一定量的樣品，關閉K1、K2，打開K3，讓樣品與適量的稀鹽酸反應，氣球膨脹排擠氣體到洗氣瓶中，通過量筒I測量生成氣體的總體積；再關閉K3，打開K2和K1，氣體經(jīng)B中的堿石灰吸收后，II中收集的氣體就是純凈的氧氣，再通過量筒II測量氧氣的體積，根據(jù)兩種氣體的體積比可以求出樣品中過碳酸鈉的純度，據(jù)此分析作答。

（1）為測定反應生成氣體的總體積，滴稀鹽酸前必須關閉K1、K2，打開K3，產(chǎn)生的氣體把廣口瓶中的水排入量筒I中，即可測定反應生成氣體的總體積；導管A可平衡分液漏斗內(nèi)和反應體系內(nèi)壓強，使稀鹽酸順利滴下，同時消除滴下的稀鹽酸體積對氣體體積的影響故；

（2）當上述反應停止后，使K1、K3處于關閉狀態(tài)，K2處于打開狀態(tài)，再緩緩打開K1，氣球中的氣體會通過B進入到II中，則B中裝的固體試劑應能吸收CO2，最好的選擇是堿石灰，緩緩打開K1的目的是：讓生成的CO2能充分被B中堿石灰吸收，使量筒內(nèi)收集到較純凈的O2，減小實驗誤差；

（3）實驗結束時，量筒I中有x mL水，量簡II中收集到了y mL氣體，則O2的體積為y mL、CO2的體積為(x-y)mL，n(O2)：n(CO2)=，由2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O可知，樣品中，所以，過碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是，故答案為×100％。