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五.計算題【查看更多】

（本題包括1小題，共12分）

27.（11分）四硫化鈉（Na₂S₄）固體可替代紅磷測定空氣中氧氣的體積分數，反應原理為：2 Na₂S₄+ O₂ + 2H₂O = 8S↓+ 4 NaOH。

【實驗資料】

①四硫化鈉（Na₂S₄）的相對分子質量為，其中硫元素的質量分數為（結果精確到0.1%）。

②四硫化鈉受熱時，會與空氣中的水蒸氣反應，生成少量有毒氣體硫化氫。

③NaOH溶液呈堿性，可吸收硫化氫、二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體

④硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可溶于水，常溫下與NaOH溶液不反應。

【實驗過程】

①取碳酸鈉、硫粉混合后置于試管中，加熱（如圖1所示，夾持裝置已略去），制得Na₂S₄，反應為4Na₂CO₃ + 12S + X 2 Na₂S₄+ 2 Na₂S₂O₃ + 4CO₂，X 的化學式為，蘸有濃NaOH 溶液的棉花的作用是。

②冷卻后，取下棉花，放置一段時間，再向該試管中加入10ml水，迅速塞緊橡膠塞，充分振蕩，測量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數據h1（如圖2所示）

③將該試管插入水中（如圖3所求），取下橡膠塞，觀察到

，塞緊橡膠塞。將試管取出，倒過來，測量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數據h2，理論上h1:h2＝

④按照①～③再重復實驗2次．3次實驗數據如下表所示。

	第1次	第2次	第3次
h1/cm	11.2	11.4	11.6
h2/cm	8.9	9.1	9.2

【解釋與結論】根據第1次實驗數據，計算空氣中氧氣的體積分數為（結果精確到0.1%）。

【反思與評價】(1)若實驗過程②中，取下棉花后，未放置一段時間即進行后續操作，會影響測定結果，請說明有何影響，并闡述理由：。（2分）

（2）若要保證實驗的效果，至少需要生成四硫化鈉（Na₂S₄）0.174g ,則理論上實驗時至少取碳酸鈉粉末克？寫出計算過程（2分）

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（7分）某同學進行試驗探究時，欲配制10%的Ba(OH)₂溶液，但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)₂試劑。在室溫下配制溶液時發現所取試劑在水中僅部分溶解，燒杯中存在未溶物。為探究原因，該同學查得Ba(OH)₂在20℃時的溶解度2.1 g。
（1）燒杯中未溶物僅為BaCO₃，理由是（用化學方程式表示）。
（2）假設試劑由大量Ba(OH)₂和少量BaCO₃組成，設計試驗方案，進行成分檢驗，在答題卡上寫出實驗步驟、預期現象和結論。
限選試劑及儀器：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化銅溶液、燒杯、試管、帶塞導氣管、滴管

實驗步驟	預期現象和結論
步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分攪拌，靜置，過濾，得濾液和沉淀。
步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸。	有 ① 生成，說明有Ba²⁺
步驟3：取適量步驟1中的沉淀于是試管中，滴加稀鹽酸，用帶塞導氣管塞緊試管，把導氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中。	試管中有 ②生成，燒杯中 ③ ，結合步驟2說明沉淀是BaCO₃。
步驟4：取適量濾液于試管中， ④ 。	試管中有藍色沉淀生成，說明有大量的OH^—，綜合上面步驟可知試劑由大量Ba(OH)₂和少量BaCO₃組成，假設成立。

（3）在20℃室溫下，（填“能”或“不能”）配制10%的Ba(OH)₂溶液。
五、計算與分析題（共2小題，共10分）
目前已制得的純金屬只有90余種，但由這些純金屬按一定組成和質量比制得的合金已達幾千種。由于合金更容易適合不同的用途，因此被大量應用于日常生活、工農業及科學研究中。結合所學知識，完成27、28題。

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（7分）某同學進行試驗探究時，欲配制10%的Ba(OH)₂溶液，但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)₂試劑。在室溫下配制溶液時發現所取試劑在水中僅部分溶解，燒杯中存在未溶物。為探究原因，該同學查得Ba(OH)₂在20℃時的溶解度2.1 g。

（1）燒杯中未溶物僅為BaCO₃，理由是（用化學方程式表示）。

（2）假設試劑由大量Ba(OH)₂和少量BaCO₃組成，設計試驗方案，進行成分檢驗，在答題卡上寫出實驗步驟、預期現象和結論。

限選試劑及儀器：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化銅溶液、燒杯、試管、帶塞導氣管、滴管

實驗步驟	預期現象和結論
步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分攪拌，靜置，過濾，得濾液和沉淀。
步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸。	有 ① 生成，說明有Ba²⁺
步驟3：取適量步驟1中的沉淀于是試管中，滴加稀鹽酸，用帶塞導氣管塞緊試管，把導氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中。	試管中有 ② 生成，燒杯中 ③ ，結合步驟2說明沉淀是BaCO₃。
步驟4：取適量濾液于試管中， ④ 。	試管中有藍色沉淀生成，說明有大量的OH^—，綜合上面步驟可知試劑由大量Ba(OH)₂和少量BaCO₃組成，假設成立。