Question

4．过碳酸钠（Na₂CO₄）是一种常见的漂白杀菌剂，其水溶液显碱性，能和盐酸发生下列反应：2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O．工业用的过碳酸钠往往含有少量的碳酸钠．为了测定工业用的过碳酸钠的纯度，可以选择利用下列仪器（包括仪器n大药品）及石蕊试液进行实验，请回答下列问题：

（1）碳酸钠与盐酸反应的化学方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（2）取W克碳酸钠样品与V升足量的稀盐酸反应，只要测定反应过程中的O₂（写化学式）体积，就可推出碳酸钠的纯度：若实验测定量筒中水的体积为L升，则过碳酸钠的纯度为$\frac{61AL}{8W}$×100%（测定的气体在实验条件下的密度为A克/升，盐酸反应前后体积变化忽略不计）
（3）请选取该实验需要的装置，并按正确连接顺序排列B→D→E→F（填字母，仪器n的试剂都是足量的）．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析；
（2）根据过碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳和氧气，碳酸钠和盐酸反应也有二氧化碳生成，所以只能通过测生成氧气的量求过碳酸钠的量进行分析；
（3）根据反应物的状态和反应条件选择反应发生装置；根据实验思路，要测生成氧气的量，可用排水法，必须先除去生成的二氧化碳进行分析．

解答 解：（1）碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）过碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳和氧气，碳酸钠和盐酸反应也有二氧化碳生成，所以只能通过测生成氧气的量求过碳酸钠的量，
设样品中过碳酸钠的质量为x
生成氧气的质量为：ALg，
2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O
 244                                          32
   x                                            ALg
       $\frac{244}{x}$=$\frac{32}{ALg}$
       x=$\frac{61AL}{8}$
所以过碳酸钠的纯度为：$\frac{\frac{61AL}{8}g}{Wg}$×100%=$\frac{61AL}{8W}$×100%；
（3）过碳酸钠和盐酸反应为固体和液体反应且不需要加热，所以选择装置B，要测定生成氧气的量，需要先除去二氧化碳，可用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，再通入水中，F量筒中水的体积即为E装置中氧气排开水的体积，二者体积相等，所以正确连接顺序排列是B→D→E→F．
故答案为：（1）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）O₂，$\frac{61AL}{8W}$×100%；
（3）B→D→E→F．

点评 本题考查化学实验的装置连接及判断反应物过量问题，解题时要注意反应发生装置的选取依据的原则是反应物状态和反应条件、实验设计要注意语言描述的准确性．