过碳酸钠（Na2CO4）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性小组设计并完成了如下实验．实验目的测定过碳酸钠样品（含有的杂质不溶于水且不与酸反应

Question

过碳酸钠（Na₂CO₄）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性小组设计并完成了如下实验．

【实验目的】测定过碳酸钠样品（含有的杂质不溶于水且不与酸反应）的纯度．
【实验原理】2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O
【实验装置】如图
【交流与讨论】
Ⅰ．甲同学认为测定产物中O₂的体积即可测定样品的纯度．
（1）装置②的作用是：______．
（2）装置③的作用是：______，写出此原理的化学方程式______．
（3）称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为0.25L（已知该实验条件下氧气的密度为1.28g/L），则称取的样品质量应大于______g；
Ⅱ．乙同学认为测定产物中CO₂的质量（即反应前后装置②的质量差）就可测定样品的纯度．但利用上述实验装置测得CO₂的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是______；（填序号）A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ．丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体11.7g．则该样品的纯度为______．（写出计算过程）

Answer 1

Ⅰ．（1）装置②中浓氢氧化钠的作用是除去二氧化碳和氯化氢气体；
（2）装置③中澄清石灰水的作用是验证二氧化碳是否被除尽；化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
（3）设收集到的氧气的体积为0.25L，需要过碳酸钠的质量为x，0.25L×1.28g/L=0.32g
2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O
  244                     32
   x                     0.32
(244)/(x)＝(32)/(0.32g)
x=2.44g
Ⅱ．测得二氧化碳的体积偏大，原因可能有：浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收；二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收；装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收；
Ⅲ．设样品中过碳酸钠的质量为y，
2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O
  244          234   
   y           11.7g
(y)/(244)＝(11.7g)/(234)
y=12.2g
该样品的纯度为(12.2g)/(12.5g)×100%=97.6%
答案：
Ⅰ．
（1）除去二氧化碳和氯化氢气体；
（2）验证二氧化碳是否被除尽；
（3）2.44；
Ⅱ．ABC；
Ⅲ．97.6%