過(guò)碳酸鈉（Na2CO4）在洗滌、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域有大量應(yīng)用，某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)．
測(cè)定過(guò)碳酸鈉樣品（含有的雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應(yīng)）的純度．
實(shí)驗(yàn)原理2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
實(shí)驗(yàn)裝置
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交流與討論
Ⅰ．甲同學(xué)認(rèn)為測(cè)定產(chǎn)物中O2的體積即可測(cè)定樣品的純度．
（1）裝置②的作用是：
 
；
（2）裝置③的作用是：
 
；
（3）稱(chēng)取適量樣品與足量濃鹽酸充分反應(yīng)后，收集到的氧氣的體積為0.25L（已知該實(shí)驗(yàn)條件下氧氣的密度為1.28g/L），則稱(chēng)取的樣品質(zhì)量應(yīng)大于
 
g；
Ⅱ．乙同學(xué)認(rèn)為測(cè)定產(chǎn)物中CO2的質(zhì)量（即反應(yīng)前后裝置②的質(zhì)量差）就可測(cè)定樣品的純度．但利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)得CO2的質(zhì)量并計(jì)算樣品的純度，結(jié)果會(huì)偏高，你認(rèn)為原因可能是
 
；（填序號(hào)
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?xì)怏w逸出時(shí)帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收
C．裝置①、②內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收
Ⅲ．丙同學(xué)提出了一種新方案，得到了大家的一致認(rèn)可：稱(chēng)取樣品12.5g，滴加足量濃鹽酸至樣品反應(yīng)完全，再將燒瓶中所有的液體蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干，稱(chēng)得氯化鈉固體11.7g．則該樣品的純度為
 
．
分析：Ⅰ．（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O，要測(cè)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(shí)驗(yàn)裝置圖即可得出答案；
（2）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；
（3）先求出氧氣的質(zhì)量，再根據(jù)化學(xué)方程式中氧氣與過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量關(guān)系，即可列比例求解出樣品中的過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量，那么樣品的質(zhì)量就應(yīng)該大于這個(gè)質(zhì)量；
Ⅱ．理論上可以根據(jù)生成二氧化碳的量求樣品純度，但是實(shí)際上難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得純凈的二氧化碳的質(zhì)量，因?yàn)榉磻?yīng)前后裝置②的質(zhì)量差中還包括氯化氫和水蒸氣的質(zhì)量；所以難以求解；
Ⅲ．根據(jù)化學(xué)方程式中氯化鈉與過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量關(guān)系，即可列比例求解樣品中的過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量．
解答：解：Ⅰ．（1）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；
（2）裝置③中澄清石灰水的作用是驗(yàn)證二氧化碳是否被除盡；
（3）設(shè)收集到的氧氣的體積為0.25L，需要過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量為x，
2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
  244                     32
   x                  0.25L×1.28g/L
244
x
=
32
0.25L×1.28g/L
，x=2.44g
Ⅱ．測(cè)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?xì)怏w逸出時(shí)帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收；裝置①、②內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收；
Ⅲ．設(shè)樣品中過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量為y，
2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
  244          234   
   y           11.7g
244
y
=
234
11.7g
，y=12.2g
該樣品的純度為：
12.2g
12.5g
×100%=97.6%
故答案為：Ⅰ．（1）除去二氧化碳和氯化氫氣體；（2）驗(yàn)證二氧化碳是否被除盡；（3）2.44；Ⅱ．ABC；Ⅲ．97.6%
點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)裝置和混合物中樣品純度的計(jì)算．有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，要注意帶入方程式計(jì)算的必須是實(shí)際參加反應(yīng)或?qū)嶋H生成的物質(zhì)質(zhì)量，否則就會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏大或偏�。�
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

48、過(guò)碳酸鈉（Na2CO4）是一種常見(jiàn)的漂白殺菌劑，其水溶液顯堿性，能和鹽酸發(fā)生下列反應(yīng)：2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O．工業(yè)用的過(guò)碳酸鈉往往含有少量的碳酸鈉．為了測(cè)定工業(yè)用的過(guò)碳酸鈉的純度，可以選擇利用下列儀器（包括儀器中的藥品）及石蕊試液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）取適量過(guò)碳酸鈉樣品與足量的稀鹽酸反應(yīng)，只要測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的
O2
（寫(xiě)化學(xué)式）體積，就可推算出過(guò)碳酸鈉的純度．
（2）請(qǐng)選取該實(shí)驗(yàn)需要的裝置，并按正確連接順序排列
B→D→E→F
（填字母，儀器中的試劑都是足量的）．
（3）判定過(guò)碳酸鈉試樣是否完全反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象是
向反應(yīng)后的B裝置中滴入幾滴石蕊試液，若錐形瓶?jī)?nèi)溶液變紅色，則說(shuō)明過(guò)碳酸鈉完全反應(yīng)，若溶液變藍(lán)色，則過(guò)碳酸鈉未完全反應(yīng)．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

6、過(guò)碳酸鈉（Na2CO4）是一種常見(jiàn)的漂白殺菌劑，其水溶液顯堿性，能和鹽酸發(fā)生下列反應(yīng)：2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2X↑+O2↑+2H2O．則X的化學(xué)式為（　�。�

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2012?泉州）小強(qiáng)同學(xué)看到媽媽將買(mǎi)來(lái)的排水口洗凈劑（主要成分：過(guò)碳酸鈉、檸檬酸）灑在廚房排水口網(wǎng)狀蓋的底部，倒上溫水后有氣泡冒出．激發(fā)了探究欲望，他決定與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)，對(duì)產(chǎn)生的氣體的成分及排水口洗凈劑主要成分的作用進(jìn)行探究．
【探究活動(dòng)一】
     老師提示：排水口洗凈劑與水作用的生成物中有兩種常見(jiàn)的氣體．同學(xué)們根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)．

     實(shí)驗(yàn)中觀察到如下現(xiàn)象：A中有氣泡產(chǎn)生；B中的澄清石灰水變渾濁；C中收集到的氣體能使燃著的木條燃燒更旺．由此同學(xué)們得出結(jié)論：生成的兩種氣體分別是：
二氧化碳
二氧化碳
和
氧氣
氧氣
．B中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是
Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
．
【探究活動(dòng)二】
     老師提供了一瓶過(guò)碳酸鈉（Na2CO4），引起同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究：

     根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：無(wú)色溶液X中含有的一種溶質(zhì)是
過(guò)氧化氫
過(guò)氧化氫
．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，同學(xué)們對(duì)溶液X中還可能存在其它溶質(zhì)作出如下猜想：
①Na2CO3        ②NaHCO3       ③Na2CO3和NaHCO3的混合物
資料摘要Ⅰ：氯化鈣溶液呈中性；氯化鈣溶液與碳酸氫鈉溶液混合不發(fā)生反應(yīng)；氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液混合后發(fā)生如下反應(yīng)：
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
資料摘要Ⅱ：NaHCO3溶液呈堿性；碳酸氫鈉、碳酸鈉分別與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)物相同．
資料摘要Ⅲ：檸檬酸是一種有機(jī)酸，與鹽酸具有類(lèi)似的化學(xué)性質(zhì)．
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
a．取上述無(wú)色液體X少量于
試管中，至不再冒氣泡為止，
加入足量的氯化鈣溶液．		 產(chǎn)生白色沉淀 無(wú)色溶液X中含有
Na2CO3
Na2CO3
b．取步驟a所得上層清液少量，滴加
稀鹽酸
稀鹽酸
沒(méi)有氣泡產(chǎn)生
沒(méi)有氣泡產(chǎn)生
 無(wú)色溶液X中不含
NaHCO3
NaHCO3
綜合上述兩個(gè)探究活動(dòng)的結(jié)果，同學(xué)們明確了上述猜想
①
①
（填序號(hào)）是正確的．請(qǐng)你簡(jiǎn)述在排水口洗凈劑與水接觸產(chǎn)生氣體的過(guò)程中，檸檬酸所起的相關(guān)作用：
檸檬酸屬于反應(yīng)物
檸檬酸屬于反應(yīng)物
．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

小強(qiáng)同學(xué)看到媽媽將買(mǎi)來(lái)的排水口洗凈劑（主要成分：過(guò)碳酸鈉、檸檬酸）灑在廚房排水口網(wǎng)狀蓋的底部，倒上溫水后迅速冒出氣泡．為了解其反應(yīng)過(guò)程，他與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下探究．
【探究一】小組同學(xué)根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)中觀察到如下現(xiàn)象：A中有氣泡產(chǎn)生；B中的澄清石灰水變渾濁；C中收集到的氣體能使燃著的木條燃燒更旺．由此同學(xué)們得出結(jié)論：生成的兩種氣體分別是
O2、CO2
O2、CO2
（填化學(xué)式）．B中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是
CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
．
【探究二】
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：教師提供了一瓶過(guò)碳酸鈉（Na2CO4），小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：

（2）提出問(wèn)題：無(wú)色溶液X中的溶質(zhì)有哪些物質(zhì)？
（3）猜想與假設(shè)：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，X溶液中一定存在的溶質(zhì)是
H2O2
H2O2
（寫(xiě)化學(xué)式）；還可能存在Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一種或幾種．
（4）查找資料：資料1：氯化鈣溶液呈中性；氯化鈣溶液與碳酸氫鈉溶液混合不發(fā)生反應(yīng)；氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液混合后發(fā)生生成白色沉淀；氯化鈣和氫氧化鈉不反應(yīng)．
資料2：NaHCO3溶液呈堿性，與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀；碳酸氫鈉、碳酸鈉與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)物相同．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：小組同學(xué)對(duì)溶液X中的溶質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)方案填寫(xiě)完整．
實(shí)驗(yàn)操作 主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
①
取溶液X適量于試管中，加入過(guò)量CaCl2溶液
取溶液X適量于試管中，加入過(guò)量CaCl2溶液

取①中反應(yīng)后上層清液適量，加入適量稀鹽酸
取①中反應(yīng)后上層清液適量，加入適量稀鹽酸

取①中反應(yīng)后上層清液適量，加入酚酞試液
取①中反應(yīng)后上層清液適量，加入酚酞試液
出現(xiàn)白色沉淀
出現(xiàn)白色沉淀

無(wú)氣泡
無(wú)氣泡

不變色
不變色
 證明溶液中只有Na2CO3
有關(guān)反應(yīng)的方程式為
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

小明同學(xué)看到媽媽將買(mǎi)來(lái)的排水口洗凈劑（主要成分：過(guò)碳酸鈉、檸檬酸）灑在廚房排水口網(wǎng)狀蓋的底部，倒上溫水后迅速冒出氣泡．為了解其反應(yīng)過(guò)程，他與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下探究．
教師提供了一瓶過(guò)碳酸鈉（Na2CO4），小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：
精英家教網(wǎng)
【提出問(wèn)題】無(wú)色溶液X中的溶質(zhì)有哪些物質(zhì)？
【猜想與假設(shè)】根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，無(wú)色溶液X中一定存在的溶質(zhì)是
 
．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，同學(xué)們對(duì)溶液X中還可能存在其它溶質(zhì)，作出如下猜想：
①Na2CO3        ②NaHCO3       ③Na2CO3和NaHCO3的混合物
【查閱資料】
（1）氯化鈣溶液呈中性；氯化鈣溶液與碳酸氫鈉溶液混合不發(fā)生反應(yīng)；氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液混合后發(fā)生如下反應(yīng)：
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
（2）NaHCO3溶液呈堿性，與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀；碳酸氫鈉、碳酸鈉與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)物相同．
（3）檸檬酸是一種有機(jī)酸，與鹽酸具有類(lèi)似的化學(xué)性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)探究】小組同學(xué)對(duì)溶液X中的溶質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)方案填寫(xiě)完整．
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取溶液X適量于試管中，加入過(guò)量CaCl2
溶液
 
 溶液中含
 
②取①中反應(yīng)后上層清液適量，加入適量
 
 
 溶液中不含
 
【得出結(jié)論】綜合上述兩個(gè)探究活動(dòng)的結(jié)果，同學(xué)們明確了上述猜想
 
（填序號(hào)）是正確的．

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