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)
某环保小组监测到化工厂排放的废水中含有盐酸和氯化镁两种污染物,为测定该废水中各污染物的含量,环保小组进行了以下实验:
【实验一】取废水100g,向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液。测得沉淀质量与所加入氢氧化钠溶液质量的关系如图。请根据实验及有关数据分析和计算:
(1)向100g该废水中加入足量的氢氧化钠溶液时,产生的沉淀质量为 g。
(2)求该废水中氯化镁溶质的质量分数是多少?
【实验二】取三份废水各100g,分别缓慢加入到20g、40g和60g某硝酸银溶液中,测得三组实验数据见下表:
第一组 | 第二组 | 第三组 | |
硝酸银溶液的质量/g | 20 | 40 | 60 |
生成沉淀的质量/s | 2.870 | 5.740 | 7.175 |
(3)100g废水中加入硝酸银溶液的质量为 g时,可恰好完全反应。
(4)【实验一】图示中,a的数值为 。