Question

【題目】過碳酸鈉（Na2CO4）在洗滌、印染、紡織、造紙、醫藥衛生等領域有廣泛應用，某化學研究性學習小組設計并完成了如下實驗。

（實驗目的）測定過碳酸鈉樣品（含有的雜質不溶于水且不與酸反應）中過碳酸鈉的質量分數

（實驗原理）2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

（實驗裝置）如圖（裝置氣密性良好且試劑均足量）

（交流與討論）

（一）甲同學認為測量產物中O2的體積即可測定樣品中過碳酸鈉的質量分數。

（1）寫出裝置②中發生反應的化學方程式：__________________；（寫一個即可）

（2）判斷二氧化碳全部被裝置②吸收的依據是：____________________________；

（3）稱取適量樣品與足量濃鹽酸充分反應后，收集到的氧氣的體積約為vL（已知該實驗條件下氧氣的密度為ρg/L），則稱取的樣品質量應大于_______ g；

（二）乙同學認為測量產物中CO2的質量（即反應前后裝置②的質量差）就可測定樣品中過碳酸鈉的質量分數。利用上述實驗裝置測得CO2的質量并計算樣品中過碳酸鈉的質量分數，結果會偏高，原因可能是____________________；

（三）丙同學提出了一種新方案，得到了大家的一致認可：稱取樣品質量為m，滴加足量濃鹽酸至樣品反應完全，再將燒瓶中所有的液體蒸發結晶、干燥，稱得氯化鈉固體質量為n。則該樣品中過碳酸鈉的質量分數為________________。

Answer 1

【答案】 澄清石灰水不變渾濁 濃鹽酸易揮發，產生的氯化氫氣體被裝置②吸收

【解析】

（一）

（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

（2）二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以判斷二氧化碳全部被裝置②吸收的依據是：澄清石灰水不變渾濁；

（3）設收集到的氧氣的體積為vL，需要過碳酸鈉的質量為x：

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

244 32

x vL×ρg/L

x=g

（二）測得二氧化碳的體積偏大，原因可能有：濃鹽酸易揮發，產生的氯化氫氣體被裝置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；

（三）設樣品中過碳酸鈉的質量為y，

2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O

244 234

y ng

該樣品的純度為：