Question

【题目】过碳酸钠（Na2CO4）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，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）的纯度．
【实验原理】2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
【实验装置】

【交流与讨论】
（1）Ⅰ．甲同学认为测定产物中O2的体积即可测定样品的纯度．
装置②的作用是：；
（2）装置③的作用是： ，
其中装置③的短导管应与装置④的接口相连（填“a”或“b”）；
（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为3.36L（标准状况下），则称取的样品质量应大于g；
（4）Ⅱ．乙同学认为测定产物中CO2的质量（即反应前后装置②的质量差）就可测定样品的纯度．但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度，结果可能会偏高，你认为原因可能是（填序号）
A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收
B．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
C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
但丙同学认为用乙同学的方案测得的样品纯度也可能会偏低，你认为原因可能是（已知装置不漏气，试剂足量）
（5）Ⅲ．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12.5g，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、烘干，称得剩余固体11.7g．则该样品的纯度为 ．

Answer 1

【答案】
（1）除去二氧化碳和氯化氢气体
（2）验证二氧化碳是否被除尽,b
（3）36.6
（4）ABC,①②装置内还有残余的CO2未被NaOH溶液吸收
（5）97.6%
【解析】解：Ⅰ．（1）装置②中浓氢氧化钠的作用是除去二氧化碳和氯化氢气体，

所以答案是：除去二氧化碳和氯化氢气体；

（2）装置③中澄清石灰水的作用是验证二氧化碳是否被除尽；其中装置③的短导管应与装置④的b导气管连接，排液体量气法测定气体体积；

所以答案是：验证二氧化碳是否被除尽；b；

（3）设收集到的氧气的体积为3.36L（即4.8g），需要过碳酸钠的质量为x，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+	O2↑+2H2O
244	32
x	4.8g

=

x=36.6g；

装置中和排液过程中会损耗，称取的样品质量应大于36.6g；

所以答案是：36.6；

Ⅱ．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；所以ABC正确；

丙同学认为用乙同学的方案测得的样品纯度也可能会偏低的原因为①②装置内还有残余的CO2未被NaOH溶液吸收；

所以答案是：ABC；①②装置内还有残余的CO2未被NaOH溶液吸收；

Ⅲ．设样品中过碳酸钠的质量为y，

2Na2CO4+4HCl═	4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
244	234
y	11.7g

= ，y=12.2g

该样品的纯度为： ×100%=97.6%，

所以答案是：97.6%．