過碳**（Na2CO4）在洗滌、印染、紡織、造紙、醫*衞生等領域有大量應用，某化學研究*學習小組設計並完成了如...

問題詳情：

過碳**（Na2CO4）在洗滌、印染、紡織、造紙、醫*衞生等領域有大量應用，某化學研究*學習小組設計並完成了如下實驗．

【實驗目的】測定過碳**樣品（含有的雜質不溶於水且不與*反應）的純度．

【實驗原理】2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

【實驗裝置】

【交流與討論】

Ⅰ．（1）裝置④和⑤在實驗*同的作用是　　．

（2）裝置②中反應的化學方程式是　　；

（3）裝置③的作用是　　；

（4）稱取適量樣品與足量濃鹽*充分反應後，收集到的氧氣的體積為0.25L（已知該實驗條件下氧氣的密度為1.28g/L），則稱取的樣品質量應大於　　g；

Ⅱ．乙同學認為測定產物中CO2的質量（即反應前後裝置②的質量差）就可測定樣品的純度．但利用上述實驗裝置測得CO2的質量並計算樣品的純度，結果會偏高，你認為原因可能是　　（填序號）

A．濃鹽*易揮發，產生的*化*氣體被裝置②吸收

B．二氧化碳氣體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內空氣中的二氧化碳被裝置②吸收

Ⅲ．*同學提出了一種新方案，得到了大家的一致認可：稱取樣品12.5g，滴加足量濃鹽*至樣品反應完全，再將燒瓶中所有的液體蒸發、結晶、烘乾，稱得*化*固體11.7g．則該樣品的純度為　．

【回答】

【考點】化學實驗方案設計與評價；常見氣體的檢驗與除雜方法；書寫化學方程式．

【專題】實驗設計題．

【分析】Ⅰ．（1）根據實驗原理2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O，要測定氧氣的量，必須先除去二氧化碳、*化*氣體等，再根據實驗裝置圖即可得出*；

（2）根據二氧化碳和*氧化*反應生成碳**和水進行分析；

（3）根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，可利用此現象鑑別二氧化碳；

（4）先求出氧氣的質量，再根據化學方程式中氧氣與過碳**的質量關係，即可列比例求解出樣品中的過碳**的質量，那麼樣品的質量就應該大於這個質量；

Ⅱ．理論上可以根據生成二氧化碳的量求樣品純度，但是實際上難以通過實驗測得純淨的二氧化碳的質量，因為反應前後裝置②的質量差中還包括*化*和水蒸氣的質量；所以難以求解；

Ⅲ．根據化學方程式中*化*與過碳**的質量關係，即可列比例求解樣品中的過碳**的質量．

【解答】解：Ⅰ．（1）裝置④和⑤在實驗*同的作用是：測定生成的氧氣體積；

（2）裝置②中濃*氧化*的作用是除去二氧化碳和*化*氣體，化學方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

（3）裝置③中澄清石灰水的作用是驗*二氧化碳是否被除盡；

（4）設收集到的氧氣的體積為0.25L，需要過碳**的質量為x，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

  244                     32

   x                  0.25L×1.28g/L

=

x=2.44g

Ⅱ．測得二氧化碳的體積偏大，原因可能有：濃鹽*易揮發，產生的*化*氣體被裝置②吸收；二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收；裝置①、②內空氣中的二氧化碳被裝置②吸收；

Ⅲ．設樣品中過碳**的質量為y，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

  244          234  

   y           11.7g

=

y=12.2g

該樣品的純度為：×100%=97.6%．

故*為：Ⅰ．（1）測定生成的氧氣體積；

（2）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

（3）驗*二氧化碳是否被除盡；

（4）2.44；

Ⅱ．ABC；

Ⅲ．97.6%．

【點評】本題考查實驗裝置和混合物中樣品純度的計算．有關化學方程式的計算，要注意帶入方程式計算的必須是實際參加反應或實際生成的物質質量，否則就會造成實驗結果的偏大或偏小．

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題型：未分類