Question

【题目】过碳酸钠（Na2CO4）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有广泛应用，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）中过碳酸钠的质量分数

（实验原理）2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

（实验装置）如图（装置气密性良好且试剂均足量）

（交流与讨论）

（一）甲同学认为测量产物中O2的体积即可测定样品中过碳酸钠的质量分数。

（1）写出装置②中发生反应的化学方程式：__________________；（写一个即可）

（2）判断二氧化碳全部被装置②吸收的依据是：____________________________；

（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约为vL（已知该实验条件下氧气的密度为ρg/L），则称取的样品质量应大于_______ g；

（二）乙同学认为测量产物中CO2的质量（即反应前后装置②的质量差）就可测定样品中过碳酸钠的质量分数。利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品中过碳酸钠的质量分数，结果会偏高，原因可能是____________________；

（三）丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品质量为m，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、干燥，称得氯化钠固体质量为n。则该样品中过碳酸钠的质量分数为________________。

Answer 1

【答案】 澄清石灰水不变浑浊 浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收

【解析】

（一）

（1）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

（2）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以判断二氧化碳全部被装置②吸收的依据是：澄清石灰水不变浑浊；

（3）设收集到的氧气的体积为vL，需要过碳酸钠的质量为x：

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

244 32

x vL×ρg/L

x=g

（二）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；

（三）设样品中过碳酸钠的质量为y，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

244 234

y ng

该样品的纯度为：