過碳酸鈉(Na2CO4)在洗滌、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域有大量應(yīng)用,某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計并完成了如下實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y定過碳酸鈉樣品(含有的雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應(yīng))的純度。
【實(shí)驗(yàn)原理】2Na2CO4+ 4HCl → 4NaCl + 2CO2↑+ O2↑+ 2H2O
【實(shí)驗(yàn)裝置】

【交流與討論】
①甲同學(xué)認(rèn)為測定產(chǎn)物中O2的體積即可測定樣品的純度。裝置②的作用是:(15);裝置③的作用是:(16)
②乙同學(xué)認(rèn)為測定產(chǎn)物中CO2的質(zhì)量(即反應(yīng)前后裝置②的質(zhì)量差)就可測定樣品的純度。但利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測得CO2的質(zhì)量并計算樣品的純度,結(jié)果會偏高,你認(rèn)為原因可能是;(17)(填序號)
A.濃鹽酸易揮發(fā),產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置②吸收
B.二氧化碳?xì)怏w逸出時帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收
C.裝置①、②內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收
③丙同學(xué)提出了一種新方案,得到了大家的一致認(rèn)可:稱取樣品12.5g,滴加足量濃鹽酸至樣品反應(yīng)完全,再將燒瓶中所有的液體蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干,得到0.2mol氯化鈉。則該樣品的中過碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(寫出計算過程)

①(15)吸收氯化氫和二氧化碳     (16)檢驗(yàn)二氧化碳是否吸收完全
②(17)ABC           ③97.6%

解析試題分析:①根據(jù)化學(xué)反應(yīng):2Na2CO4+ 4HCl → 4NaCl + 2CO2↑+ O2↑+ 2H2O,反應(yīng)過程中產(chǎn)生了二氧化和氧氣,并且反應(yīng)過程中使用的是濃鹽酸,這樣就使得氧氣中有兩種雜質(zhì):二氧化碳和氯化氫,所以如果要通過測定產(chǎn)物中O2的體積即可測定樣品的純度,那就先必須把這兩種物質(zhì)先除掉,故裝置②的作用是:吸收氯化氫和二氧化碳,裝置③的作用是:檢驗(yàn)二氧化碳是否吸收完全
②乙同學(xué)認(rèn)為測定產(chǎn)物中CO2的質(zhì)量(即反應(yīng)前后裝置②的質(zhì)量差)就可測定樣品的純度,但利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測得CO2的質(zhì)量并計算樣品的純度,結(jié)果會偏高,原因?qū)嶋H就是測得的二氧化碳質(zhì)量偏大,所A、濃鹽酸易揮發(fā),產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置②吸收;B、二氧化碳?xì)怏w逸出時帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收;C、裝置①、②內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收,都正確
③根據(jù)化學(xué)反應(yīng):2Na2CO4+ 4HCl → 4NaCl + 2CO2↑+ O2↑+ 2H2O中,Na2CO4和NaCl的質(zhì)量關(guān)系,可以先求出Na2CO4的質(zhì)量,再計算出樣品的中過碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
解:設(shè)Na2CO4的物質(zhì)的量為x
2Na2CO4+ 4HCl → 4NaCl + 2CO2↑+ O2↑+ 2H2O
2               4
X               0.2mol
X=0.1mol
∴該樣品的中過碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.1mol×122g/mol÷12.5g×100%=97.6%
考點(diǎn):根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算

練習(xí)冊系列答案
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加入稀鹽酸
的質(zhì)量/g
9.6
9.8
9.9
10.0
10.1
溶液的pH
12.4
12.1
11.8
7.0
2.2
試回答:
(1)當(dāng)?shù)渭酉←}酸的質(zhì)量為9.8g時,溶液中的溶質(zhì)是_________、___________;
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(1)為證明石灰石已分解,三位同學(xué)設(shè)計方案如下:
Ⅰ.甲同學(xué)按圖一所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(煤氣燈亦能達(dá)到石灰石分解的溫度),觀察到燒杯內(nèi)壁石灰水變渾濁,寫出石灰水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                  。

II.乙同學(xué)按圖二所示進(jìn)行試驗(yàn),觀察到B中液體變   色,A實(shí)驗(yàn)的作用       。
III.丙同學(xué)取一塊質(zhì)量為12g的石灰石煅燒,一段時間后發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減輕2.2g,證明石灰石已分解。
IV.大家認(rèn)為甲同學(xué)的方案不合理,請分析原因                 
(2)為測定石灰石的純度,丙同學(xué)將他剛才煅燒后的固體放入足量稀鹽酸中,又產(chǎn)生2.2g氣體,結(jié)合上述數(shù)據(jù)計算:丙所取的這塊石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
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