Question

1．過碳酸鈉（Na₂CO₄）又稱過氧碳酸鈉，其水溶液顯堿性，是重要工業(yè)漂白劑和氧化劑．
（1）過碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)放出O₂和CO₂：CO₄^2-+H⁺→O₂↑+H₂O+CO₂↑（為配平），反應(yīng)產(chǎn)物中O₂和CO₂的物質(zhì)的量之比為1：2．
（2）工業(yè)過碳酸鈉中常含有氯化鈉，按以下流程可檢驗(yàn)樣品中是否含有氯元素：

①操作1的名稱是過濾，用到的玻璃儀器除燒杯、漏斗外還有玻璃棒．
②試劑X是硝酸鋇，試劑Y是硝酸酸化的硝酸銀溶液．
（3）用如圖的裝置可以測(cè)定樣品的純度．

連接裝置檢驗(yàn)氣密性后，稱取3.2g樣品加入三頸燒瓶中，通過分液漏斗加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)后再通入N₂一段時(shí)間．
①通過分液漏斗加入稀硫酸時(shí)，旋開分液漏斗旋塞發(fā)現(xiàn)沒有液體留下，原因可能是分液漏斗的上口塞沒打開；
②B中試劑是濃硫酸，D裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C裝置；
③若實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測(cè)得C裝置的質(zhì)量增加了1.1g，則樣品的純度為95.3%，若沒有通入N₂的設(shè)計(jì)，可能導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低（填“偏高”、“偏低”或“不影響”）

Answer 1

分析 （1）過碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)放出O₂和CO₂，反應(yīng)的離子方程式為2CO₄^2-+4H⁺→O₂↑+2H₂O+2CO₂↑，據(jù)此計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物中O₂和CO₂的物質(zhì)的量之比；
（2）檢驗(yàn)過碳酸鈉樣品中是否含有氯元素，將樣品溶于足量的稀硫酸，再加入足量的硝酸鋇，過濾后在濾液中加硝酸酸化的硝酸銀，若有白色沉淀，則樣品中含有氯元素，據(jù)此答題；
（3）根據(jù)裝置圖可知，在A裝置中將樣品與稀硫酸反應(yīng)生成氣體二氧化碳，由于二氧化碳中有水蒸氣，所以要除去，B裝置中用濃硫酸干燥二氧化碳，C裝置吸收生成的二氧化碳，根據(jù)C裝置的質(zhì)量的變化可知二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算樣品中過碳酸鈉的質(zhì)量，充分反應(yīng)后再通入N₂一段時(shí)間，使裝置中的二氧化碳能充分被C裝置吸收，為防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，在C裝置后面連接D裝置可以防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C裝置，據(jù)此答題．

解答 解：（1）過碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)放出O₂和CO₂，反應(yīng)的離子方程式為2CO₄^2-+4H⁺→O₂↑+2H₂O+2CO₂↑，所以反應(yīng)產(chǎn)物中O₂和CO₂的物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：1：2；
（2）檢驗(yàn)過碳酸鈉樣品中是否含有氯元素，將樣品溶于足量的稀硫酸，再加入足量的硝酸鋇，過濾后在濾液中加硝酸酸化的硝酸銀，若有白色沉淀，則樣品中含有氯元素，
①根據(jù)上面的分析可知，操作1的名稱是過濾，用到的玻璃儀器除燒杯、漏斗外還有玻璃棒，
故答案為：過濾；玻璃棒；
②根據(jù)上面的分析可知，試劑X是 硝酸鋇，試劑Y是 硝酸酸化的硝酸銀溶液，
故答案為：硝酸鋇；硝酸酸化的硝酸銀溶液；
（3）根據(jù)裝置圖可知，在A裝置中將樣品與稀硫酸反應(yīng)生成氣體二氧化碳，由于二氧化碳中有水蒸氣，所以要除去，B裝置中用濃硫酸干燥二氧化碳，C裝置吸收生成的二氧化碳，根據(jù)C裝置的質(zhì)量的變化可知二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算樣品中過碳酸鈉的質(zhì)量，充分反應(yīng)后再通入N₂一段時(shí)間，使裝置中的二氧化碳能充分被C裝置吸收，為防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，在C裝置后面連接D裝置可以防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C裝置，
①通過分液漏斗加入稀硫酸時(shí)，旋開分液漏斗旋塞發(fā)現(xiàn)沒有液體留下，原因可能是分液漏斗的上口塞沒打開，
故答案為：分液漏斗的上口塞沒打開；
②根據(jù)上面的分析可知，B中試劑是 濃硫酸，D裝置的作用是 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C裝置，
故答案為：濃硫酸；防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C裝置；
③若實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測(cè)得C裝置的質(zhì)量增加了1.1g，即產(chǎn)生的0.025mol的二氧化碳，根據(jù)2CO₄^2-+4H⁺→O₂↑+2H₂O+2CO₂↑可知，Na₂CO₄的質(zhì)量為0.025mol×122g/mol=3.05g，樣品的純度為$\frac{3.05}{3.2}$×100%=95.3%，若沒有通入N₂的設(shè)計(jì)，有部分二氧化碳會(huì)留在裝置中，不能被C裝置吸收，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低，
故答案為：95.3%；偏低．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，涉及氧化還原反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法應(yīng)用、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺磻?yīng)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，難度中等．