Question

过碳酸钠(Na₂CO₄) 是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸发生反应的化学方程式为：2Na₂CO₄+4HCl=4NaCl+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品(只含Na₂CO₄和Na₂CO₃)的纯度，某化学兴趣小组采用以下两种方案实施：

方案一：

（1）操作①和③的名称分别为_______、________。

（2）上述操作中，使用到玻璃棒的有________  (填操作序号)。

（3）请简述操作③的操作过程___________。

方案二：按下图组装好实验装置，Q为一可鼓胀的塑料气袋，取适量样品于其中，打开分液漏斗活塞，将稀盐酸滴入气袋中至充分反应

（4）为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭____打开____ (均填“K₁”、“K₂”或“K₃”)；导管A的作用是________。

（5）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?_______________。

（6）实验结束时，量筒1中有xmL水，量筒II中收集到了ymL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数是________(用含有x、y的代数式表示)

Answer

（1）称量；蒸发结晶；（2）②③；（3）得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体；（4）K1、K2；K3； 平衡分液漏斗上下的压强使顺利流下；（5）碱石灰；让生成的二氧化碳能充分被b中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气；（6）。

【解析】

考查实验方案设计与评价，（1）根据方案一，操作①为称量，操作③应为蒸发结晶；（2）操作②中使用玻璃棒，玻璃棒的作用是搅拌，加速反应；操作③中需要玻璃棒，玻璃棒的作用是搅拌，防止受热不均，造成液体飞溅；（3）操作③是蒸发结晶，操作过程是加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时，停止加热，然后利用余热蒸干蒸发皿中的固体；（4）本实验的目的是测定反应生成气体的总体积，量筒I是测量气体总体积的装置，即滴定稀盐酸前关闭K1和K2，打开K3，导管A的作用是加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时，停止加热，然后利用余热蒸干蒸发皿中的固体；（5）装置II中的量筒收集的是气体，即B的作用是吸收CO2，B中盛放碱石灰或氢氧化钠固体等；缓缓打开K1的目的是让生成的CO2能充分被B吸收，使量筒内收到的较纯净的O2；（6）量筒I中测定的是CO2和O2体积，量筒II测定氧气的体积，根据过碳酸钠与盐酸反应方程式，求出过碳酸钠的质量为，CO2的体积为(x－y)mL，过碳酸钠产生CO2的体积为2ymL，碳酸钠产生CO2的体积为(x－3y)mL，即碳酸钠的质量为g，过碳酸钠的质量分数为×100%=l22y/(53x-37y)×100%。