根据侯德榜制碱法原理,实验室制备纯碱(Na2CO3)的主要步骤是::将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30-35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,经过处理后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度(g)表
        温度   
溶解度

0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
100℃
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
39.8
NH4HCO3
11.9
15.8
21.0
27.0

——
——
——
NaHCO3
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4
——
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.3
77.3
 


 
已知:1、①温度高于35℃NH4HCO3会分解。

2、碳酸氢钠受热分解:2 NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO2
(1)饱和NaCl溶液中加入NH4HCO3固体,发生了复分解反应,生成NaHCO3晶体,写出其中发生反应的化学方程式                                
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是                ,用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去杂质,杂质中一定含有的物质是        (以化学式表示)。
(3)过滤掉NaHCO3晶体后的滤液中还有一定量的NaHCO3溶解在水中,此时可向滤液中加入一定量的          ,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用。
(4)某小苏打样品中混有少量碳酸钠,取药品2.0g加热到质量不再减少为止,共收集到二氧化碳气体0.22L(二氧化碳的密度为2.0g/L)。向加热后的剩余固体中加入一定量质量分数为3.65%的稀盐酸,使其恰好完全反应,求消耗该稀盐酸的质量是多少克?
(本题包括1小题,共12分)
27.(11分)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)
 0  110514  110522  110528  110532  110538  110540  110544  110550  110552  110558  110564  110568  110570  110574  110580  110582  110588  110592  110594  110598  110600  110604  110606  110608  110609  110610  110612  110613  110614  110616  110618  110622  110624  110628  110630  110634  110640  110642  110648  110652  110654  110658  110664  110670  110672  110678  110682  110684  110690  110694  110700  110708  211419 

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