Question

【题目】某过碳酸钠中含有少量过氧化钠，甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品，并用如下图所示仪器测定样品的纯度。仪器的连接顺序，甲同学：⑤—⑧—③—⑦—④；乙同学：⑤—③—②。装置气密性良好。

已知：过碳酸钠(Na2CO4)、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下：

2Na2CO4+2H2SO4＝2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O；

2Na2O2+2H2SO4＝2Na2SO4+O2↑+2H2O。

(1)甲同学选用的装置_________(填序号)是没有必要的。实验中甲同学称取固体样品质量为a g，测得气体体积为V L，实验条件下的气体摩尔体积为Vm(L/mol)，则Na2CO4的质量分数为______(用含a、V、Vm的代数式表示)。

(2)乙同学想通过实验测得的数据是_______。按他测得的数据计算出的实验结果有可能偏低，原因是________________。

(3)为了测得准确的实验数据，请你将乙同学的实验设计进行改进，写出你所选用仪器的连接顺序(每种仪器最多使用一次，也可以不用。按从左到右排列)_____________(填序号)。

Answer 1

【答案】③ 生成的二氧化碳的质量 CO2没有被装置②全部吸收 ⑩①③②⑨(或⑩①③⑨②)

【解析】

（1）根据甲的实验原理可知，甲是想通过测量排出的水的体积来计算生成的氧气体积，进而来计算样品的纯度的，所以将氧气干燥是多余的。

答案选③；

实验中甲同学称取固体样品质量为a g，测得气体体积为V L，实验条件下的气体摩尔体积为Vm(L/mol)，则为氧气的总物质的量n(O2)=mol，根据反应方程式2Na2CO4+2H2SO4＝2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O、2Na2O2+2H2SO4＝2Na2SO4+O2↑+2H2O，

假设氧气全由反应2Na2CO4+2H2SO4＝2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O所得，则Na2CO4的质量为g，但还发生反应2Na2O2+2H2SO4＝2Na2SO4+O2↑+2H2O，则其中Na2O2的质量为，则Na2CO4的质量分数为=；

（2）由乙的实验原理可知，乙是通过测量生成的二氧化碳的质量来测定其纯度的。如果反应中生成的CO2没有被装置②全部吸收，有可能使测定的结果偏低；

（3）要使结果更准确，就必须使反应中生成的二氧化碳完全被碱石灰吸收，而且还需要保证空气中的水和二氧化碳不参与反应，所以正确的顺序是⑩①③②⑨(或⑩①③⑨②)。