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  • 四硫化钠\(\rm{(Na_{2}S_{4})}\)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:\(\rm{2Na_{2}S_{4}+ O_{2}+ 2H_{2}O = 8S↓+ 4NaOH}\)。

    【查阅资料】

    \(\rm{①}\)四硫化钠受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢\(\rm{(}\)水溶液呈酸性\(\rm{)}\)。

    \(\rm{②}\)硫代硫酸钠\(\rm{(Na_{2}S_{2}O_{3})}\)可溶于水,常温下与溶液不反应。

    【实验过程】

    \(\rm{①}\)取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中,加热\(\rm{(}\)如图\(\rm{1}\)所示,夹持装置已略去\(\rm{)}\),制得\(\rm{Na_{2}S_{4}}\),反应为\(\rm{4Na_{2}CO_{3}+12S+O_{2}}\) \(\rm{ \overset{∆}{=} 2Na_{2}S_{4}+2Na_{2}S_{2}O_{3}+4CO_{2}}\),蘸有浓\(\rm{NaOH}\)溶液的棉花的作用是                                      。

    \(\rm{②}\)冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入\(\rm{10ml}\)水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据\(\rm{h_{1}(}\)如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{)}\)

    \(\rm{③}\)将该试管插入水中\(\rm{(}\)如图\(\rm{3}\)所求\(\rm{)}\),按下橡胶塞,观察到                ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据\(\rm{h_{2}}\),理论上\(\rm{h_{1}:h_{2}=}\)             \(\rm{④}\)按照\(\rm{①——③}\)再重复实验\(\rm{2}\)次。\(\rm{3}\)次实验数据如下表所示。

     

    第\(\rm{1}\)次

    第\(\rm{2}\)次

    第\(\rm{3}\)次

    \(\rm{h_{1}/cm}\)

    \(\rm{11.0}\)

    \(\rm{11.4}\)

    \(\rm{11.6}\)

    \(\rm{h_{2}/cm}\)

    \(\rm{8.7}\)

    \(\rm{9.1}\)

    \(\rm{9.2}\)

    【解释与结论】根据第\(\rm{1}\)次实验数据,计划空气中氧气的体积分数为       \(\rm{\%(}\)结果精确到\(\rm{0.1\%)}\)

    【反应与评价】\(\rm{(1)}\)若实验过程\(\rm{②}\)中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,会影响测定结果,请说明有何影响,并阐述理由:                                                     

    \(\rm{(2)}\)若要保证实验的效果,至少需要生成四硫化钠\(\rm{(Na_{2}S_{4})0.174g}\),则理论上实验时至少需要碳酸钠粉末多少克?\(\rm{(}\)反应原理\(\rm{4Na_{2}CO_{3}+12S+O_{2}}\)   \(\rm{ \overset{∆}{=} 2Na_{2}S_{4}+2Na_{2}S_{2}O_{3}+4CO_{2}).}\)

    \(\rm{(}\)相对原子质量:\(\rm{C-12}\) \(\rm{O-16}\) \(\rm{Na-23}\) \(\rm{S-32)}\)

    【考点】质量守恒定律的应用,化学反应方程式的计算,氧气的物理性质,碱的化学性质,氧气的化学性质,氧气的用途,常见碱的用途,常见碱的物理性质
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