Question

20．過碳酸鈉和鹽酸反應的方程式：2Na₂CO₄+4HCl=4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O，商品過碳酸鈉中一般都含有雜質Na₂CO₃，為了測定它的純度，取一定量的樣品和鹽酸反應，通過測量產生的氧氣的體積，可以計算出過碳酸鈉的含量．

（1）根據如圖提供的儀器裝置，組裝一套測定商品過碳酸鈉純度的實驗裝置，這些裝置的連接順序是（填接口字母）：aghefdcb．
（2）裝置④的作用：檢驗CO₂是否已除凈．
（3）如果實驗時，稱取wg樣品和過量鹽酸反應后，所得氧氣的體積（標準狀況）為VmL，則此樣品純度的表達式為$\frac{\frac{v×1{0}^{-3}}{22.4}×2×122}{W}$×100%．
（4）某次實驗，稱取0.9g樣品進行測定．實驗室現有50mL，100mL，150mL三種規(guī)格的量筒，應選用規(guī)格為100mL的量筒進行實驗．

Answer 1

分析 過碳酸鈉中一般都含有Na₂CO₃，為了測定它的純度，取一定量的樣品和鹽酸反應，通過測量產生的氧氣的體積，可以計算出過碳酸鈉的含量．
（1）依據測定目的和裝置特征分析濾液裝置中分液漏斗滴加鹽酸是樣品全部反應，同諾氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳氣體，同諾飽和氫氧化鈣溶液檢驗二氧化碳是否吸收完全，利用排水量氣裝置測定氧氣的體積計算得到過碳酸鈉純度；
（2）裝置④是盛飽和氫氧化鈣溶液的洗氣瓶，主要是檢驗二氧化碳是否被吸收完全，以免影響后續(xù)氧氣體積的測定；
（3）計算氧氣物質的量，結合化學方程式計算碳酸鈉物質的量得到樣品中的質量，計算得到質量分數；
（4）假設0．9g樣品為純凈的過碳酸鈉，此時所產生的O₂的體積為最大值，約為83mL，故應選擇100mL的量筒．

解答 解：過碳酸鈉中一般都含有Na₂CO₃，為了測定它的純度，取一定量的樣品和鹽酸反應，通過測量產生的氧氣的體積，可以計算出過碳酸鈉的含量．
（1）依據測定目的和裝置特征分析濾液裝置中分液漏斗滴加鹽酸是樣品全部反應，同諾氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳氣體，同諾飽和氫氧化鈣溶液檢驗二氧化碳是否吸收完全，利用排水量氣裝置測定氧氣的體積計算得到過碳酸鈉純度，組裝一套測定商品過碳酸鈉的實驗裝置，這些裝置的連接順序是aghefdcb，
故答案為：aghefdcb；
（2）裝置④是盛飽和氫氧化鈣溶液的洗氣瓶，主要是檢驗二氧化碳是否被吸收完全，以免影響后續(xù)氧氣體積的測定；
故答案為：檢驗CO₂是否完全被吸收；
（3）設過碳酸鈉的物質的量為n，則
2Na₂CO₄+4HCl=4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O；
2                         1
n                   $\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$               
n=$\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}×2$mol
樣品的純度=$\frac{\frac{v×1{0}^{-3}}{22.4}×2×122}{W}$×100%，
故答案為：$\frac{\frac{v×1{0}^{-3}}{22.4}×2×122}{W}$×100%；
（4）假設0．9g樣品為純凈的過碳酸鈉，此時所產生的O₂的體積為最大值，約為83mL，故應選擇100mL的量筒，
故答案為：100mL．

點評 本題考查了物質存在的分析實驗探究方法和純度測定方法恒容計算，掌握裝置特征和實驗過程分析判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．