Question

过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）广泛用于洗涤、纺织、医疗、造纸等。某兴趣小组展开了深入的学习：

【资料卡片】：

Ⅰ、制备研究：下图是制备过碳酸钠的工艺流程。

 

请回答问题：

（1）反应器中发生反应的化学方程式为   ▲   ；

（2）生产中，反应及干燥均需在较低温度下进行，原因是   ▲   ；

（3）生产过程中，需加入较多的NaCl，以便过碳酸钠晶体析出，这是因为   ▲   。

（4）操作A的名称是  ▲  ，若在实验室完成此操作，需要的玻璃仪器是烧杯、  ▲   

和   ▲   ；

（5）洗涤过碳酸钠晶体最好选用   ▲   。

A．蒸馏水    B．无水酒精    C．饱和碳酸钠溶液    D．饱和NaCl溶液

（6）母液可以循环使用，其中主要含有的溶质是   ▲   和   ▲   ；

Ⅱ、纯度测定：测定过碳酸钠样品（杂质不溶于水）中2Na₂CO₃·3H₂O₂的质量分数。

小组同学设计了如下图所示实验装置（部分仪器略去），并进行实验。

【实验步骤】：①   ▲   ；②将过碳酸钠样品（2.20g）和少许黑色粉末均匀混合后置于装置A中，在量筒中加满水；③连接仪器，打开分液漏斗活塞，缓缓滴入水；④待装置A中   ▲   时，停止滴加水，并关闭活塞；⑤待量筒中水面不再变化时，记录其中水面刻度；⑥根据数据进行计算。

【实验分析及数据处理】：

（7）完善实验步骤的相关内容：①   ▲   、④   ▲   ；

（8）实验中，水的作用是   ▲    ；黑色粉末能加快过碳酸钠的分解速率，其自身质量和化学性质在反应前后均不变，可能是   ▲    （填化学式）；

（9）实验中，   ▲   ，则开始收集气体；（2分）

A．刚开始出现气泡时       B．当气泡均匀连续出现时

C．若用带火星木条放在导管口部，复燃时

（10）若量筒中收集到气体的体积是224mL（通常情况下，氧气的密度近似为1.43g·L^—1。），计算过碳酸钠样品中2Na₂CO₃·3H₂O₂的质量分数［3分，Mr（2Na₂CO₃·3H₂O₂）=314、Mr（O₂）=32］   ▲   ；

【实验反思】：

（11）经过讨论，小组同学一致认为测定结果偏大，可能原因是   ▲   ；

（12）量筒中长导管的作用是   ▲   ；

（13）有同学提出，装置中原有空气会使测定结果偏大。这种说法是否正确，如不正确，请说明理由。   ▲   ；

（14）经过讨论，小组同学一致认为可用下述方案进行测定。方案：将装置A中剩余物过滤，洗涤滤渣，并将洗涤液并入滤液蒸发得无水固体1.39g。则样品中2Na₂CO₃·3H₂O₂的质量分数为   ▲   。

（15）根据资料卡片，你还能设计出什么方案测定样品中2Na₂CO₃·3H₂O₂的质量分数？   ▲   。（只需给出简要的方案）

Answer 1

（1）2Na₂CO₃ + 3H₂O₂ == 2Na₂CO₃·3H₂O₂  （2）防止过碳酸钠分解，影响产量和产率

（3）过碳酸钠在NaCl溶液中溶解度较小，易析出晶体

（4）过滤  玻璃棒  漏斗    （5）B    （6）NaCl   Na₂CO₃（或H₂O₂）

（7）检查气密性  不再产生气体时    （8）溶解过碳酸钠，利于其分解   MnO₂（或CuO）

（9）A（2分）

（10）过碳酸钠分解产生氧气质量为224mL ×10^—3×1.43g·L^—1 = 0.32g  ………………  1分

2(2Na₂CO₃·3H₂O₂) ~ 3O₂↑

     314×2       32×3

       X         0.32g

解得X=2.09g        ………………………………………………………………   1分

则样品中，2Na₂CO₃·3H₂O₂的质量分数为：（或95.2％）…  1分

（11）滴入的水占据了锥形瓶内的体积，使得O₂体积偏大

（12）起缓冲作用，防止温度降低至室温时，测量结果产生偏差（或防倒吸）

（13）不正确，装置中原有空气和生成的O₂等体积代换 （注：理由叙述不正确不给分）  

（14）93.6％（或93.5％）

（15）想方法测出过碳酸钠和酸反应生成CO₂的体积或质量，进而进行计算（或过碳酸钠和氯化钙、氯化钡等溶液生成沉淀质量进行测定）（其他合理答案也可得分）