Question

某學習小組為測定市售過氧化鈉純度，設(shè)計了如下方案：
實驗原理：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑（雜質(zhì)不參與反應）
儀器裝置：如圖．
實驗步驟：
①稱取過氧化鈉樣品2.00g；
②把過氧化鈉樣品放入氣密性良好的氣體發(fā)生裝置錐形瓶中（固體體積忽略不計）；
③向過氧化鈉樣品中滴加水，用量氣裝置測得氣體體積為166.00mL（已換算成標準狀況）；
④錐形瓶中液體體積為54.00mL；
⑤將錐形瓶內(nèi)液體全部轉(zhuǎn)移入儀器A中，并定容至250.00mL；
請回答下列問題：
（1）儀器A的名稱：

 

；
（2）生成氣體的體積為

 

mL；為保證測定氣體體積的準確性，測定時必須做到：①

 

；②

 

；③視線與凹液面最低點持平．
（3）據(jù)報導，該反應還會有副反應：Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂0₂，H₂O₂生成，會使測定結(jié)果

 

（“偏高”、“偏低”、“無影響”）如何避免因生成H₂O₂造成的誤差：

 

；
（4）為效正實驗結(jié)果．該小組補做了如下實驗：用滴定管量取20.00mL．A中的液體放入錐形瓶中，用0.010mol/L．的H₂SO₄酸化的高錳酸鉀溶液滴定至終點，用去12.00ml．高錳酸鉀溶液．其反應為：（未配平）KMnO₄+H₂O₂+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+O₂+H₂O
①滴定時高錳酸鉀溶液應裝在

 

中（填儀器名稱）．
②此實驗未使用指示劑，如何確定終點：

 

③由上述實驗測定數(shù)據(jù)，計算該過氧化鈉樣品純度（寫出計算過程）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液；
（2）根據(jù)生成氣體體積=用量氣裝置測得氣體體積-錐形瓶中液體體積；根據(jù)量氣裝置測得氣體體積的要求；
（3）根據(jù)產(chǎn)生的氣體偏少；因促使H₂O₂分解；
（4）①酸高錳酸鉀溶液具有強氧化性，腐蝕橡皮管；
②根據(jù)最后溶液顏色的變化，KMnO₄溶液本身可作指示劑；
③先根據(jù)氣體的體積利用化學方程式2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂計算出Na₂O₂的物質(zhì)的量，再根據(jù)化學方程式2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂+8H₂O計算出產(chǎn)生的H₂O₂，利用反應Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂02計算出生成H₂0₂的Na₂O₂，最后求出n（Na₂O₂總），從而求出質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）因⑤是配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，體積為250mL，在容量瓶中配制，故答案為：250mL容量瓶；
（2）因生成氣體體積=用量氣裝置測得氣體體積-錐形瓶中液體體積，所以生成氣體體積為112mL，故答案為：112；
為保證測定氣體體積的準確性，測定時必須做到①溫度必須恢復至原溫度；②移動量氣瓶裝置右管，使左右液面持平，故答案為：①溫度必須恢復至原溫度；②移動量氣瓶裝置右管，使左右液面持平；
（3）因產(chǎn)生的氣體偏少，計算出的Na₂O₂也偏少，所以會使測定結(jié)果偏低，因促使H₂O₂分解，才能減少誤差，所以事先在錐形瓶中加一些MnO₂使H₂O₂分解，故答案為：偏低；事先在錐形瓶中加一些MnO₂使H₂O₂分解； 
（4）①酸高錳酸鉀溶液具有強氧化性，腐蝕橡皮管，所以用酸式滴定管，故答案為：酸式滴定管；
②因最后溶液顏色變化，KMnO₄溶液本身可作指示劑，故答案：滴入最后一滴KMnO₄溶液，紫紅色半分鐘內(nèi)不褪色；
③解：生成O₂為112mL，n（O₂）=0.005mol
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂
2                   l
n_l（Na₂O₂）        0.005mol
  n₁（Na₂O₂）=0.01mol    
  2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂+8H₂O
Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂
得關(guān)系式：2KmnO₄ ～5H₂O₂～5Na₂O₂
          2                    5
0.01200L×0.010mol/L×

250

20

      n₂（Na₂O₂）
       n₂（Na₂O₂）=0.00375mol  
n（Na₂O₂總）=0.01375mol  
       Na₂O₂%（純度）=

0.01375mol×78g/mol

2g

×100%=53.625% 
答：實驗測得市售過氧化鈉純度為53.625%．

點評：本題結(jié)合實驗考查了過氧化鈉與水反應的性質(zhì)，難度不大，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力．