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，将稀盐酸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酸前必须关闭______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，则样品中过碳酸钠的质量分数是_______（用含有x、y的代数式表示）。

Answer

K1、K2 K3 平衡分液漏斗内和反应体系内压强，使稀盐酸顺利滴下，同时消除滴下的稀盐酸体积对气体体积的影响。 碱石灰(其他合理答案均可) 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 ×100％

【解析】

实验原理为：取一定量的样品，关闭K1、K2，打开K3，让样品与适量的稀盐酸反应，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酸钠的纯度，据此分析作答。

（1）为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭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，使稀盐酸顺利滴下，同时消除滴下的稀盐酸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，过碳酸钠的质量分数是，故答案为×100％。