1、
(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)
(1)除去 (2)证明已除尽
(3)2.44 (4)ABC (5)97.6%
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
24432
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
244234
y11.7g
,y=12.2g
该样品的纯度为:×100%=97.6%
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