题目

四硫化钠（Na2S4）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 Na2S4 + O2 + 2H2O = 8S↓+ 4 NaOH。 【实验资料】 ①四硫化钠（Na2S4）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（Na2S2O3）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Na2S4，反应为4Na2CO3 + 12S + X 2 Na2S4+ 2 Na2S2O3 + 4CO2，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分）  （2）若要保证实验的效果，至少需要生成四硫化钠（Na2S4）0.174g ,则理论上实验时至少取碳酸钠粉末           克？ 写出计算过程（2分） 答案：【 实验资料】  174；  73.6% 【 实验过程】  O2  ；吸收二氧化碳和Na2S4受热产生的有毒气体硫化氢  MnO2   有淡黄色固体产生，试管内液面上升；    5 ：4 【 解释与结论】 20.5% 【反思与评价】 （1）若未放置一段时间，结果将偏小；因为第一步反应消耗了试管空气中的氧气，若不静置第二步反应中氧气含量偏低，测量结果偏小。 （2）解：设需要碳酸钠的质量为x 4Na2CO3 + 12S + X 2 Na2S4+ 2 Na2S2O3 + 4CO2 424                     348                       1分   x                     0.174g                                       1分 x=0.212g                                         1分

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