Question

過(guò)碳酸鈉（2Na₂CO₃·3H₂O₂）廣泛用于洗滌、紡織、醫(yī)療、造紙等。某興趣小組展開了深入的學(xué)習(xí)：

【資料卡片】：

Ⅰ、制備研究：下圖是制備過(guò)碳酸鈉的工藝流程。

 

請(qǐng)回答問(wèn)題：

（1）反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為   ▲   ；

（2）生產(chǎn)中，反應(yīng)及干燥均需在較低溫度下進(jìn)行，原因是   ▲   ；

（3）生產(chǎn)過(guò)程中，需加入較多的NaCl，以便過(guò)碳酸鈉晶體析出，這是因?yàn)?u>   ▲   。

（4）操作A的名稱是  ▲  ，若在實(shí)驗(yàn)室完成此操作，需要的玻璃儀器是燒杯、  ▲   

和   ▲   ；

（5）洗滌過(guò)碳酸鈉晶體最好選用   ▲   。

A．蒸餾水    B．無(wú)水酒精    C．飽和碳酸鈉溶液    D．飽和NaCl溶液

（6）母液可以循環(huán)使用，其中主要含有的溶質(zhì)是   ▲   和   ▲   ；

Ⅱ、純度測(cè)定：測(cè)定過(guò)碳酸鈉樣品（雜質(zhì)不溶于水）中2Na₂CO₃·3H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（部分儀器略去），并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【實(shí)驗(yàn)步驟】：①   ▲   ；②將過(guò)碳酸鈉樣品（2.20g）和少許黑色粉末均勻混合后置于裝置A中，在量筒中加滿水；③連接儀器，打開分液漏斗活塞，緩緩滴入水；④待裝置A中   ▲   時(shí)，停止滴加水，并關(guān)閉活塞；⑤待量筒中水面不再變化時(shí)，記錄其中水面刻度；⑥根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】：

（7）完善實(shí)驗(yàn)步驟的相關(guān)內(nèi)容：①   ▲   、④   ▲   ；

（8）實(shí)驗(yàn)中，水的作用是   ▲    ；黑色粉末能加快過(guò)碳酸鈉的分解速率，其自身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均不變，可能是   ▲    （填化學(xué)式）；

（9）實(shí)驗(yàn)中，   ▲   ，則開始收集氣體；（2分）

A．剛開始出現(xiàn)氣泡時(shí)       B．當(dāng)氣泡均勻連續(xù)出現(xiàn)時(shí)

C．若用帶火星木條放在導(dǎo)管口部，復(fù)燃時(shí)

（10）若量筒中收集到氣體的體積是224mL（通常情況下，氧氣的密度近似為1.43g·L^—1。），計(jì)算過(guò)碳酸鈉樣品中2Na₂CO₃·3H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)［3分，Mr（2Na₂CO₃·3H₂O₂）=314、Mr（O₂）=32］   ▲   ；

【實(shí)驗(yàn)反思】：

（11）經(jīng)過(guò)討論，小組同學(xué)一致認(rèn)為測(cè)定結(jié)果偏大，可能原因是   ▲   ；

（12）量筒中長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是   ▲   ；

（13）有同學(xué)提出，裝置中原有空氣會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏大。這種說(shuō)法是否正確，如不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由。   ▲   ；

（14）經(jīng)過(guò)討論，小組同學(xué)一致認(rèn)為可用下述方案進(jìn)行測(cè)定。方案：將裝置A中剩余物過(guò)濾，洗滌濾渣，并將洗滌液并入濾液蒸發(fā)得無(wú)水固體1.39g。則樣品中2Na₂CO₃·3H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為   ▲   。

（15）根據(jù)資料卡片，你還能設(shè)計(jì)出什么方案測(cè)定樣品中2Na₂CO₃·3H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？   ▲   。（只需給出簡(jiǎn)要的方案）

Answer 1

（1）2Na₂CO₃ + 3H₂O₂ == 2Na₂CO₃·3H₂O₂  （2）防止過(guò)碳酸鈉分解，影響產(chǎn)量和產(chǎn)率

（3）過(guò)碳酸鈉在NaCl溶液中溶解度較小，易析出晶體

（4）過(guò)濾  玻璃棒  漏斗    （5）B    （6）NaCl   Na₂CO₃（或H₂O₂）

（7）檢查氣密性  不再產(chǎn)生氣體時(shí)    （8）溶解過(guò)碳酸鈉，利于其分解   MnO₂（或CuO）

（9）A（2分）

（10）過(guò)碳酸鈉分解產(chǎn)生氧氣質(zhì)量為224mL ×10^—3×1.43g·L^—1 = 0.32g  ………………  1分

2(2Na₂CO₃·3H₂O₂) ~ 3O₂↑

     314×2       32×3

       X         0.32g

解得X=2.09g        ………………………………………………………………   1分

則樣品中，2Na₂CO₃·3H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：（或95.2％）…  1分

（11）滴入的水占據(jù)了錐形瓶?jī)?nèi)的體積，使得O₂體積偏大

（12）起緩沖作用，防止溫度降低至室溫時(shí)，測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差（或防倒吸）

（13）不正確，裝置中原有空氣和生成的O₂等體積代換 （注：理由敘述不正確不給分）  

（14）93.6％（或93.5％）

（15）想方法測(cè)出過(guò)碳酸鈉和酸反應(yīng)生成CO₂的體積或質(zhì)量，進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算（或過(guò)碳酸鈉和氯化鈣、氯化鋇等溶液生成沉淀質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定）（其他合理答案也可得分）