题目内容
四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2 Na2S4 + O2 + 2H2O = 8S↓+ 4 NaOH。
【实验资料】
①四硫化钠(Na2S4)的相对分子质量为 ,其中硫元素的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
②四硫化钠受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢。
③NaOH溶液呈碱性,可吸收硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等酸性气体
④硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
【实验过程】
①取碳酸钠、 硫粉混合后置于试管中,加热(如图1所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为4Na2CO3 + 12S + X 2 Na2S4+ 2 Na2S2O3 + 4CO2,X 的化学式为 ,蘸有浓NaOH 溶液的棉花的作用是 。
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10ml水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图2所示)
③将该试管插入水中(如图3所求),取下橡胶塞,观察到
,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2,理论上h1:h2=
④按照①~③再重复实验2次.3次实验数据如下表所示。
第1次 | 第2次 | 第3次 | |
h1/cm | 11.2 | 11.4 | 11.6 |
h2/cm | 8.9 | 9.1 | 9.2 |
【解释与结论】根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为 (结果精确到0.1%)。
【反思与评价】(1)若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,会影响测定结果,请说明有何影响,并阐述理由: 。(2分)
(2)若要保证实验的效果,至少需要生成四硫化钠(Na2S4)0.174g ,则理论上实验时至少取碳酸钠粉末 克?
写出计算过程(2分)
【 实验资料】 174; 73.6%
【 实验过程】 O2 ;吸收二氧化碳和Na2S4受热产生的有毒气体硫化氢
|
【 解释与结论】 20.5%
【反思与评价】
(1)若未放置一段时间,结果将偏小;因为第一步反应消耗了试管空气中的氧气,若不静置第二步反应中氧气含量偏低,测量结果偏小。
(2)解:设需要碳酸钠的质量为x
4Na2CO3 + 12S + X 2 Na2S4+ 2 Na2S2O3 + 4CO2
424 348 1分
x 0.174g
1分
x=0.212g 1分
【查阅资料】
①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性).
②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应.
【实验过程】
①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图1所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化学式为______,蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是______.
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡.测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图2所示).
③将该试管插入水中(如图3所示),拔下橡胶塞,观察到______,塞紧橡胶塞.将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2.理论上h2:h1=______.
④按照①~③再重复实验2次.3次实验数据如下表所示.
第1次 | 第2次 | 第3次 | |
h1/cm | 11.0 | 11.4 | 11.6 |
h2/cm | 8.7 | 9.1 | 9.2 |
【反思与评价】若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,会影响测定结果,请说明有何影响,并阐述理由:______.