(本题包括1小题,共12分)
27.四硫化钠(Na
2S
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:2 Na
2S
4 + O
2+ 2H
2O =" 8S↓+" 4 NaOH。
(实验资料)
①四硫化钠(Na
2S
4)的相对分子质量为
,其中硫元素的质量分数为
(结果精确到0.1%)。
②四硫化钠受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢。
③NaOH溶液呈碱性,可吸收硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等酸性气体
④硫代硫酸钠(Na
2S
2O
3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
(实验过程)
①取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中,加热(如图1所示,夹持装置已略去),制得Na
2S
4,反应为4Na
2CO
3+ 12S + X

2 Na
2S
4+ 2 Na
2S
2O
3+ 4CO
2,X 的化学式为
,蘸有浓NaOH 溶液的棉花的作用是
。

②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入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h1(如图2所示)
③将该试管插入水中(如图3所求),取下橡胶塞,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h2,理论上h1:h2=
④按照①~③再重复实验2次.3次实验数据如下表所示。
| 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
|
(解释与结论)根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为
(结果精确到0.1%)。
(反思与评价)(1)若实验过程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:
。
(2)若要保证实验的效果,至少需要生成四硫化钠(Na
2S
4)0.174g ,则理论上实验时至少取碳酸钠粉末
克?写出计算过程