Question

【題目】過(guò)碳酸鈉(Na2CO4)是一種很好的供氧劑，其與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O。市售過(guò)碳酸鈉一般都含有碳酸鈉，為測(cè)定某過(guò)碳酸鈉樣品(只含Na2CO4和Na2CO3)的純度，某化學(xué)興趣小組采用以下兩種方案實(shí)施：

方案一：

(1)操作①和③的名稱分別為_______、________。

(2)上述操作中，使用到玻璃棒的有________(填操作序號(hào))。

(3)請(qǐng)簡(jiǎn)述操作③的操作過(guò)程___________。

方案二：按下圖組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，Q為一可鼓脹的塑料氣袋，取適量樣品于其中，打開(kāi)分液漏斗活塞，將稀鹽酸滴入氣袋中至充分反應(yīng)

(4)為測(cè)定反應(yīng)生成氣體的總體積，滴稀鹽酸前必須關(guān)閉____打開(kāi)____ (均填“K1”、“K2”或“K3”)；導(dǎo)管A的作用是________。

(5)當(dāng)上述反應(yīng)停止后，使K1、K3處于關(guān)閉狀態(tài)，K2處于打開(kāi)狀態(tài)，再緩緩打開(kāi)K1。B中裝的固體試劑是_________，為什么要緩緩打開(kāi)K1?_______________。

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，量筒1中有xmL水，量筒II中收集到了ymL氣體，則樣品中過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________(用含有x、y的代數(shù)式表示)

Answer 1

【答案】 稱量 蒸發(fā)結(jié)晶 ②③ 加熱蒸發(fā)至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量晶體時(shí)，停止加熱，然后利用余熱蒸干蒸發(fā)皿中的固體 K1、K2 K3 平衡分液漏斗內(nèi)和反應(yīng)體系內(nèi)壓強(qiáng)，使稀鹽酸順利滴下，同時(shí)消除滴下的稀鹽酸體積對(duì)氣體體積的影響 堿石灰(其他合理答案均可以) 讓生成的CO2能充分被B中堿石灰吸收，使量筒內(nèi)收集到較純諍O2 l22y/(53x-37y)×100%

【解析】考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）根據(jù)方案一，操作①為稱量，操作③應(yīng)為蒸發(fā)結(jié)晶；（2）操作②中使用玻璃棒，玻璃棒的作用是攪拌，加速反應(yīng)；操作③中需要玻璃棒，玻璃棒的作用是攪拌，防止受熱不均，造成液體飛濺；（3）操作③是蒸發(fā)結(jié)晶，操作過(guò)程是加熱蒸發(fā)至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量晶體時(shí)，停止加熱，然后利用余熱蒸干蒸發(fā)皿中的固體；（4）本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定反應(yīng)生成氣體的總體積，量筒I是測(cè)量氣體總體積的裝置，即滴定稀鹽酸前關(guān)閉K1和K2，打開(kāi)K3，導(dǎo)管A的作用是加熱蒸發(fā)至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量晶體時(shí)，停止加熱，然后利用余熱蒸干蒸發(fā)皿中的固體；（5）裝置II中的量筒收集的是氣體，即B的作用是吸收CO2，B中盛放堿石灰或氫氧化鈉固體等；緩緩打開(kāi)K1的目的是讓生成的CO2能充分被B吸收，使量筒內(nèi)收到的較純凈的O2；（6）量筒I中測(cè)定的是CO2和O2體積，量筒II測(cè)定氧氣的體積，根據(jù)過(guò)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)方程式，求出過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量為，CO2的體積為(x－y)mL，過(guò)碳酸鈉產(chǎn)生CO2的體積為2ymL，碳酸鈉產(chǎn)生CO2的體積為(x－3y)mL，即碳酸鈉的質(zhì)量為g，過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=l22y/(53x-37y)×100%。