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)計并完成了如下實驗.
測定過碳酸鈉樣品(含有的雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應(yīng))的純度.
實驗原理2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
實驗裝置
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交流與討論
Ⅰ.甲同學(xué)認為測定產(chǎn)物中O2的體積即可測定樣品的純度.
(1)裝置②的作用是:
 

(2)裝置③的作用是:
 
;
(3)稱取適量樣品與足量濃鹽酸充分反應(yīng)后,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(zhì)量應(yīng)大于
 
g;
Ⅱ.乙同學(xué)認為測定產(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.但利用上述實驗裝置測得CO2的質(zhì)量并計算樣品的純度,結(jié)果會偏高,你認為原因可能是
 
;(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(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收
Ⅲ.丙同學(xué)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,稱得氯化鈉固體11.7g.則該樣品的純度為
 
分析:Ⅰ.(1)根據(jù)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、氯化氫氣體等,再根據(jù)實驗裝置圖即可得出答案;
(2)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,可利用此現(xiàn)象鑒別二氧化碳;
(3)先求出氧氣的質(zhì)量,再根據(jù)化學(xué)方程式中氧氣與過碳酸鈉的質(zhì)量關(guān)系,即可列比例求解出樣品中的過碳酸鈉的質(zhì)量,那么樣品的質(zhì)量就應(yīng)該大于這個質(zhì)量;
Ⅱ.理論上可以根據(jù)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凈的二氧化碳的質(zhì)量,因為反應(yīng)前后裝置②的質(zhì)量差中還包括氯化氫和水蒸氣的質(zhì)量;所以難以求解;
Ⅲ.根據(jù)化學(xué)方程式中氯化鈉與過碳酸鈉的質(zhì)量關(guān)系,即可列比例求解樣品中的過碳酸鈉的質(zhì)量.
解答:解:Ⅰ.(1)裝置②中濃氫氧化鈉的作用是除去二氧化碳和氯化氫氣體;
(2)裝置③中澄清石灰水的作用是驗證二氧化碳是否被除盡;
(3)設(shè)收集到的氧氣的體積為0.25L,需要過碳酸鈉的質(zhì)量為x,
2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
  244                     32
   x                  0.25L×1.28g/L
244
x
=
32
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:濃鹽酸易揮發(fā),產(chǎn)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(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收;
Ⅲ.設(shè)樣品中過碳酸鈉的質(zhì)量為y,
2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
  244          234   
   y           11.7g
244
y
=
234
11.7g
,y=12.2g
該樣品的純度為:
12.2g
12.5g
×100%=97.6%
故答案為:Ⅰ.(1)除去二氧化碳和氯化氫氣體;(2)驗證二氧化碳是否被除盡;(3)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(guān)化學(xué)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(yīng)或?qū)嶋H生成的物質(zhì)質(zhì)量,否則就會造成實驗結(jié)果的偏大或偏小.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

48、過碳酸鈉(Na2CO4)是一種常見的漂白殺菌劑,其水溶液顯堿性,能和鹽酸發(fā)生下列反應(yīng):2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O.工業(yè)用的過碳酸鈉往往含有少量的碳酸鈉.為了測定工業(yè)用的過碳酸鈉的純度,可以選擇利用下列儀器(包括儀器中的藥品)及石蕊試液進行實驗,請回答下列問題:
(1)取適量過碳酸鈉樣品與足量的稀鹽酸反應(yīng),只要測定反應(yīng)過程中產(chǎn)生的
O2
(寫化學(xué)式)體積,就可推算出過碳酸鈉的純度.
(2)請選取該實驗需要的裝置,并按正確連接順序排列
B→D→E→F
(填字母,儀器中的試劑都是足量的).
(3)判定過碳酸鈉試樣是否完全反應(yīng)的實驗操作方法和現(xiàn)象是
向反應(yīng)后的B裝置中滴入幾滴石蕊試液,若錐形瓶內(nèi)溶液變紅色,則說明過碳酸鈉完全反應(yīng),若溶液變藍色,則過碳酸鈉未完全反應(yīng).

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

6、過碳酸鈉(Na2CO4)是一種常見的漂白殺菌劑,其水溶液顯堿性,能和鹽酸發(fā)生下列反應(yīng):2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2X↑+O2↑+2H2O.則X的化學(xué)式為(  )

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?泉州)小強同學(xué)看到媽媽將買來的排水口洗凈劑(主要成分:過碳酸鈉、檸檬酸)灑在廚房排水口網(wǎng)狀蓋的底部,倒上溫水后有氣泡冒出.激發(fā)了探究欲望,他決定與學(xué)習(xí)小組的同學(xué),對產(chǎn)生的氣體的成分及排水口洗凈劑主要成分的作用進行探究.
【探究活動一】
     老師提示:排水口洗凈劑與水作用的生成物中有兩種常見的氣體.同學(xué)們根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識設(shè)計并進行如圖所示的實驗.

     實驗中觀察到如下現(xiàn)象:A中有氣泡產(chǎn)生;B中的澄清石灰水變渾濁;C中收集到的氣體能使燃著的木條燃燒更旺.由此同學(xué)們得出結(jié)論:生成的兩種氣體分別是:
二氧化碳
二氧化碳
氧氣
氧氣
.B中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

【探究活動二】
     老師提供了一瓶過碳酸鈉(Na2CO4),引起同學(xué)進行如下實驗探究:

     根據(jù)上述實驗結(jié)果得出結(jié)論:無色溶液X中含有的一種溶質(zhì)是
過氧化氫
過氧化氫
.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,同學(xué)們對溶液X中還可能存在其它溶質(zhì)作出如下猜想:
①Na2CO3        ②NaHCO3       ③Na2CO3和NaHCO3的混合物
資料摘要Ⅰ:氯化鈣溶液呈中性;氯化鈣溶液與碳酸氫鈉溶液混合不發(fā)生反應(yīng);氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液混合后發(fā)生如下反應(yīng):
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
資料摘要Ⅱ:NaHCO3溶液呈堿性;碳酸氫鈉、碳酸鈉分別與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)物相同.
資料摘要Ⅲ:檸檬酸是一種有機酸,與鹽酸具有類似的化學(xué)性質(zhì).
實驗驗證:
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
a.取上述無色液體X少量于
試管中,至不再冒氣泡為止,
加入足量的氯化鈣溶液.
產(chǎn)生白色沉淀 無色溶液X中含有
Na2CO3
Na2CO3
b.取步驟a所得上層清液少量,滴加
稀鹽酸
稀鹽酸
沒有氣泡產(chǎn)生
沒有氣泡產(chǎn)生
無色溶液X中不含
NaHCO3
NaHCO3
綜合上述兩個探究活動的結(jié)果,同學(xué)們明確了上述猜想
(填序號)是正確的.請你簡述在排水口洗凈劑與水接觸產(chǎn)生氣體的過程中,檸檬酸所起的相關(guān)作用:
檸檬酸屬于反應(yīng)物
檸檬酸屬于反應(yīng)物

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

小強同學(xué)看到媽媽將買來的排水口洗凈劑(主要成分:過碳酸鈉、檸檬酸)灑在廚房排水口網(wǎng)狀蓋的底部,倒上溫水后迅速冒出氣泡.為了解其反應(yīng)過程,他與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進行了如下探究.
【探究一】小組同學(xué)根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識設(shè)計并進行了如圖所示的實驗.

實驗中觀察到如下現(xiàn)象:A中有氣泡產(chǎn)生;B中的澄清石灰水變渾濁;C中收集到的氣體能使燃著的木條燃燒更旺.由此同學(xué)們得出結(jié)論:生成的兩種氣體分別是
O2、CO2
O2、CO2
(填化學(xué)式).B中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

【探究二】
(1)實驗過程:教師提供了一瓶過碳酸鈉(Na2CO4),小組同學(xué)進行了如下實驗探究:

(2)提出問題:無色溶液X中的溶質(zhì)有哪些物質(zhì)?
(3)猜想與假設(shè):根據(jù)以上實驗現(xiàn)象,X溶液中一定存在的溶質(zhì)是
H2O2
H2O2
(寫化學(xué)式);還可能存在Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一種或幾種.
(4)查找資料:資料1:氯化鈣溶液呈中性;氯化鈣溶液與碳酸氫鈉溶液混合不發(fā)生反應(yīng);氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液混合后發(fā)生生成白色沉淀;氯化鈣和氫氧化鈉不反應(yīng).
資料2:NaHCO3溶液呈堿性,與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀;碳酸氫鈉、碳酸鈉與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)物相同.
(5)實驗過程:小組同學(xué)對溶液X中的溶質(zhì)進行了如下實驗.請將下列實驗方案填寫完整.
實驗操作 主要實驗現(xiàn)象 結(jié)論
取溶液X適量于試管中,加入過量CaCl2溶液
取溶液X適量于試管中,加入過量CaCl2溶液

取①中反應(yīng)后上層清液適量,加入適量稀鹽酸
取①中反應(yīng)后上層清液適量,加入適量稀鹽酸

取①中反應(yīng)后上層清液適量,加入酚酞試液
取①中反應(yīng)后上層清液適量,加入酚酞試液
出現(xiàn)白色沉淀
出現(xiàn)白色沉淀

無氣泡
無氣泡

不變色
不變色
證明溶液中只有Na2CO3
有關(guān)反應(yīng)的方程式為
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

小明同學(xué)看到媽媽將買來的排水口洗凈劑(主要成分:過碳酸鈉、檸檬酸)灑在廚房排水口網(wǎng)狀蓋的底部,倒上溫水后迅速冒出氣泡.為了解其反應(yīng)過程,他與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進行了如下探究.
教師提供了一瓶過碳酸鈉(Na2CO4),小組同學(xué)進行了如下實驗探究:
精英家教網(wǎng)
【提出問題】無色溶液X中的溶質(zhì)有哪些物質(zhì)?
【猜想與假設(shè)】根據(jù)以上實驗現(xiàn)象,無色溶液X中一定存在的溶質(zhì)是
 
.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,同學(xué)們對溶液X中還可能存在其它溶質(zhì),作出如下猜想:
①Na2CO3        ②NaHCO3       ③Na2CO3和NaHCO3的混合物
【查閱資料】
(1)氯化鈣溶液呈中性;氯化鈣溶液與碳酸氫鈉溶液混合不發(fā)生反應(yīng);氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液混合后發(fā)生如下反應(yīng):
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
(2)NaHCO3溶液呈堿性,與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀;碳酸氫鈉、碳酸鈉與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)物相同.
(3)檸檬酸是一種有機酸,與鹽酸具有類似的化學(xué)性質(zhì)
【實驗探究】小組同學(xué)對溶液X中的溶質(zhì)進行了如下實驗.請將下列實驗方案填寫完整.
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
①取溶液X適量于試管中,加入過量CaCl2
溶液

 
溶液中含
 
②、僦蟹磻(yīng)后上層清液適量,加入適量
 

 
溶液中不含
 
【得出結(jié)論】綜合上述兩個探究活動的結(jié)果,同學(xué)們明確了上述猜想
 
(填序號)是正確的.

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