Question

1．过碳酸钠（Na₂CO₄）又称过氧碳酸钠，其水溶液显碱性，是重要工业漂白剂和氧化剂．
（1）过碳酸钠与稀硫酸反应放出O₂和CO₂：CO₄^2-+H⁺→O₂↑+H₂O+CO₂↑（为配平），反应产物中O₂和CO₂的物质的量之比为1：2．
（2）工业过碳酸钠中常含有氯化钠，按以下流程可检验样品中是否含有氯元素：

①操作1的名称是过滤，用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外还有玻璃棒．
②试剂X是硝酸钡，试剂Y是硝酸酸化的硝酸银溶液．
（3）用如图的装置可以测定样品的纯度．

连接装置检验气密性后，称取3.2g样品加入三颈烧瓶中，通过分液漏斗加入足量稀硫酸，充分反应后再通入N₂一段时间．
①通过分液漏斗加入稀硫酸时，旋开分液漏斗旋塞发现没有液体留下，原因可能是分液漏斗的上口塞没打开；
②B中试剂是浓硫酸，D装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置；
③若实验结束后测得C装置的质量增加了1.1g，则样品的纯度为95.3%，若没有通入N₂的设计，可能导致测定结果偏低（填“偏高”、“偏低”或“不影响”）

Answer 1

分析 （1）过碳酸钠与稀硫酸反应放出O₂和CO₂，反应的离子方程式为2CO₄^2-+4H⁺→O₂↑+2H₂O+2CO₂↑，据此计算反应产物中O₂和CO₂的物质的量之比；
（2）检验过碳酸钠样品中是否含有氯元素，将样品溶于足量的稀硫酸，再加入足量的硝酸钡，过滤后在滤液中加硝酸酸化的硝酸银，若有白色沉淀，则样品中含有氯元素，据此答题；
（3）根据装置图可知，在A装置中将样品与稀硫酸反应生成气体二氧化碳，由于二氧化碳中有水蒸气，所以要除去，B装置中用浓硫酸干燥二氧化碳，C装置吸收生成的二氧化碳，根据C装置的质量的变化可知二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算样品中过碳酸钠的质量，充分反应后再通入N₂一段时间，使装置中的二氧化碳能充分被C装置吸收，为防止空气中的二氧化碳和水蒸气对实验的影响，在C装置后面连接D装置可以防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置，据此答题．

解答 解：（1）过碳酸钠与稀硫酸反应放出O₂和CO₂，反应的离子方程式为2CO₄^2-+4H⁺→O₂↑+2H₂O+2CO₂↑，所以反应产物中O₂和CO₂的物质的量之比为1：2，
故答案为：1：2；
（2）检验过碳酸钠样品中是否含有氯元素，将样品溶于足量的稀硫酸，再加入足量的硝酸钡，过滤后在滤液中加硝酸酸化的硝酸银，若有白色沉淀，则样品中含有氯元素，
①根据上面的分析可知，操作1的名称是过滤，用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外还有玻璃棒，
故答案为：过滤；玻璃棒；
②根据上面的分析可知，试剂X是 硝酸钡，试剂Y是 硝酸酸化的硝酸银溶液，
故答案为：硝酸钡；硝酸酸化的硝酸银溶液；
（3）根据装置图可知，在A装置中将样品与稀硫酸反应生成气体二氧化碳，由于二氧化碳中有水蒸气，所以要除去，B装置中用浓硫酸干燥二氧化碳，C装置吸收生成的二氧化碳，根据C装置的质量的变化可知二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算样品中过碳酸钠的质量，充分反应后再通入N₂一段时间，使装置中的二氧化碳能充分被C装置吸收，为防止空气中的二氧化碳和水蒸气对实验的影响，在C装置后面连接D装置可以防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置，
①通过分液漏斗加入稀硫酸时，旋开分液漏斗旋塞发现没有液体留下，原因可能是分液漏斗的上口塞没打开，
故答案为：分液漏斗的上口塞没打开；
②根据上面的分析可知，B中试剂是 浓硫酸，D装置的作用是 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置，
故答案为：浓硫酸；防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置；
③若实验结束后测得C装置的质量增加了1.1g，即产生的0.025mol的二氧化碳，根据2CO₄^2-+4H⁺→O₂↑+2H₂O+2CO₂↑可知，Na₂CO₄的质量为0.025mol×122g/mol=3.05g，样品的纯度为$\frac{3.05}{3.2}$×100%=95.3%，若没有通入N₂的设计，有部分二氧化碳会留在装置中，不能被C装置吸收，导致测定结果偏低，
故答案为：95.3%；偏低．

点评 本题考查了性质实验方案的设计，涉及氧化还原反应、化学实验基本操作方法应用、化学计算等知识，明确实验目的及反应原理为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力，难度中等．