Question

20．过碳酸钠和盐酸反应的方程式：2Na₂CO₄+4HCl=4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O，商品过碳酸钠中一般都含有杂质Na₂CO₃，为了测定它的纯度，取一定量的样品和盐酸反应，通过测量产生的氧气的体积，可以计算出过碳酸钠的含量．

（1）根据如图提供的仪器装置，组装一套测定商品过碳酸钠纯度的实验装置，这些装置的连接顺序是（填接口字母）：aghefdcb．
（2）装置④的作用：检验CO₂是否已除净．
（3）如果实验时，称取wg样品和过量盐酸反应后，所得氧气的体积（标准状况）为VmL，则此样品纯度的表达式为$\frac{\frac{v×1{0}^{-3}}{22.4}×2×122}{W}$×100%．
（4）某次实验，称取0.9g样品进行测定．实验室现有50mL，100mL，150mL三种规格的量筒，应选用规格为100mL的量筒进行实验．

Answer 1

分析 过碳酸钠中一般都含有Na₂CO₃，为了测定它的纯度，取一定量的样品和盐酸反应，通过测量产生的氧气的体积，可以计算出过碳酸钠的含量．
（1）依据测定目的和装置特征分析滤液装置中分液漏斗滴加盐酸是样品全部反应，同诺氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体，同诺饱和氢氧化钙溶液检验二氧化碳是否吸收完全，利用排水量气装置测定氧气的体积计算得到过碳酸钠纯度；
（2）装置④是盛饱和氢氧化钙溶液的洗气瓶，主要是检验二氧化碳是否被吸收完全，以免影响后续氧气体积的测定；
（3）计算氧气物质的量，结合化学方程式计算碳酸钠物质的量得到样品中的质量，计算得到质量分数；
（4）假设0．9g样品为纯净的过碳酸钠，此时所产生的O₂的体积为最大值，约为83mL，故应选择100mL的量筒．

解答 解：过碳酸钠中一般都含有Na₂CO₃，为了测定它的纯度，取一定量的样品和盐酸反应，通过测量产生的氧气的体积，可以计算出过碳酸钠的含量．
（1）依据测定目的和装置特征分析滤液装置中分液漏斗滴加盐酸是样品全部反应，同诺氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体，同诺饱和氢氧化钙溶液检验二氧化碳是否吸收完全，利用排水量气装置测定氧气的体积计算得到过碳酸钠纯度，组装一套测定商品过碳酸钠的实验装置，这些装置的连接顺序是aghefdcb，
故答案为：aghefdcb；
（2）装置④是盛饱和氢氧化钙溶液的洗气瓶，主要是检验二氧化碳是否被吸收完全，以免影响后续氧气体积的测定；
故答案为：检验CO₂是否完全被吸收；
（3）设过碳酸钠的物质的量为n，则
2Na₂CO₄+4HCl=4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O；
2                         1
n                   $\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$               
n=$\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}×2$mol
样品的纯度=$\frac{\frac{v×1{0}^{-3}}{22.4}×2×122}{W}$×100%，
故答案为：$\frac{\frac{v×1{0}^{-3}}{22.4}×2×122}{W}$×100%；
（4）假设0．9g样品为纯净的过碳酸钠，此时所产生的O₂的体积为最大值，约为83mL，故应选择100mL的量筒，
故答案为：100mL．

点评 本题考查了物质存在的分析实验探究方法和纯度测定方法恒容计算，掌握装置特征和实验过程分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．