过碳**(Na2CO4)是一种很好的供氧剂,其与稀盐*发生反应的化学方程式为2Na2CO4+4HCl=4NaC...
问题详情:
过碳**(Na2CO4)是一种很好的供氧剂,其与稀盐*发生反应的化学方程式为2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O。市售过碳**一般都含有碳**,为测定某过碳**样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度,某化学兴趣小组采用以下方案实施:
按如图组装好实验装置,Q为一可鼓胀收缩的塑料气袋,取适量样品于其中,打开分液漏斗活塞,将稀盐*滴人气袋中至充分反应。
(1)为测定反应生成气体的总体积滴稀盐*前必须关闭______打开____(均填“K1”、“K2”或“K3”),导管A的作用是________。
(2)当上述反应停止后,使K1、K3处于关闭状态,K2处于打开状态,再缓缓打开K1。B中装的固体试剂是_________,为什么要缓缓打开K1?________。
(3)实验结束时,装置内的气体同温同压,测得量筒I中有x mL水,量筒Ⅱ中收集到了y mL气体,则样品中过碳**的质量分数是_______(用含有x、y的代数式表示)。
【回答】
(1). K1、K2 (2). K3 (3). 平衡分液漏斗内和反应体系内压强,使稀盐*顺利滴下,同时消除滴下的稀盐*体积对气体体积的影响。 (4). 碱石灰(其他合理*均可) (5). 让生成的CO2能充分被B中的碱石灰吸收,使量筒内收集到较纯净的O2 (6). ×100%
【解析】
实验原理为:取一定量样品,关闭K1、K2,打开K3,让样品与适量的稀盐*反应,气球膨胀排挤气体到洗气瓶中,通过量筒I测量生成气体的总体积;再关闭K3,打开K2和K1,气体经B中的碱石灰吸收后,II中收集的气体就是纯净的氧气,再通过量筒II测量氧气的体积,根据两种气体的体积比可以求出样品中过碳**的纯度,据此分析作答。
【详解】(1)为测定反应生成气体的总体积,滴稀盐*前必须关闭K1、K2,打开K3,产生的气体把广口瓶中的水排入量筒I中,即可测定反应生成气体的总体积;导管A可平衡分液漏斗内和反应体系内压强,使稀盐*顺利滴下,同时消除滴下的稀盐*体积对气体体积的影响故;
(2)当上述反应停止后,使K1、K3 处于关闭状态,K2处于打开状态,再缓缓打开K1,气球中的气体会通过B进入到II中,则B中装的固体试剂应能吸收CO2 ,最好的选择是碱石灰,缓缓打开K1的目的是:让生成的CO2 能充分被B中碱石灰吸收,使量筒内收集到较纯净的O2,减小实验误差;
(3)实验结束时,量筒I中有x mL水,量简II中收集到了y mL气体,则O2的体积为y mL、CO2的体积为(x-y)mL,n(O2):n(CO2)=,由2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O可知,样品中,所以,过碳**的质量分数是,故*为×100%。
【点睛】本题为测定物质纯度的实验题,难度很大。解题的关键是明确每个实验步骤的目的、分析实验装置的作用,并结合混合物计算的方法,明确实验原理。实验步骤是为实验的最终目标服务的,所以每个步骤都是为了提高实验数据的准确度,以这个作为指导思想即可回答相关问题。
知识点:物质的分离 提纯和检验
题型:实验,探究题