Question

（15分）某化學(xué)研究小組為測定Na₂O₂樣品（僅含Na₂O雜質(zhì)）的純度，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。

[實(shí)驗(yàn)一]取樣品0.100 g，用右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測定。（夾持裝置省略）

（1）檢查裝置A氣密性的方法是 　　　　　　　　　　　　　。

（2）若在實(shí)驗(yàn)過程中共產(chǎn)生氣體11.20 mL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則樣品中Na₂O₂的純度為　　　 　　　　　　　　　　　。

[實(shí)驗(yàn)二]樣品溶于水后用鹽酸滴定

（3）取一定量樣品溶于水并稀釋至250 mL，配制時(shí)，所用到的玻璃儀器除了燒杯和玻璃棒外，還需用到　　　　　　　　　　　。

（4）取上述所配溶液各25.00 mL，用一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，平行實(shí)驗(yàn)記錄如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次
標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積（mL）	23.00	24.98	25.00	25.02

由表中數(shù)據(jù)可知，標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值為　　　　　　 　　　mL。若滴定前用上述所配溶液潤洗錐形瓶，對測定鹽酸體積產(chǎn)生的影響是　　　　　　　　　 （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

[實(shí)驗(yàn)分析]實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析

（5）小組同學(xué)對比兩個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)一測得的Na₂O₂樣品的純度比理論值明顯偏小。經(jīng)過分析，小組同學(xué)認(rèn)為，明顯偏差不是由操作失誤和裝置缺陷引起的，可能是反應(yīng)原理上的原因。查閱資料發(fā)現(xiàn)：

Na₂O₂與水反應(yīng)產(chǎn)生的H₂O₂未完全分解。

①寫出Na₂O₂與水生成H₂O₂的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

②若將實(shí)驗(yàn)一稍加改進(jìn)，就能使測定結(jié)果接近理論值，寫出改進(jìn)方案：　　　　　　　　。

 

Answer 1

【答案】

（1）夾緊止水夾，向分液漏斗中加水，旋開活塞，一段時(shí)間后，

若水不能順利流下，證明氣密性良好（其他合理答案均給分）。

（2）78.0%

（3）250 mL容量瓶、膠頭滴管

（4）25.00       偏高

（5）①Na₂O₂+2H₂O＝2NaOH+ H₂O₂

②反應(yīng)前向Na₂O₂樣品中加入少量MnO₂（或其他合理答案）

【解析】

試題分析：本題以測定過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，考查定量�?shí)驗(yàn)的測定方法及操作步驟。

（1）檢查裝置A氣密性主要是防止活塞處漏氣，所以要夾緊止水夾，向分液漏斗中加水，旋開活塞，一段時(shí)間后，若水不能順利流下，證明氣密性良好；或者關(guān)閉分液漏斗活塞，右側(cè)的導(dǎo)管插入水中，用手捂住分液漏斗，看是否有氣泡產(chǎn)生，冷卻后是否有一段水柱形成。

（2）氣體11.20 mL，說明氧氣為0.0005mol，則過氧化鈉為0.001mol，質(zhì)量為0.078g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78%。

（3）稀釋至250 mL，需用到250 mL容量瓶，定容時(shí)還需要用到膠頭滴管。

（4）由表中數(shù)據(jù)可知，第一組數(shù)據(jù)誤差大，要舍去，后三組平均值是25.00mL。若滴定前用上述所配溶液潤洗錐形瓶，相當(dāng)于增加了待測液的量，滴定液會增多，則需要的鹽酸體積增多，計(jì)算時(shí)會認(rèn)為氧化鈉偏多，過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會偏低，這里說的實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果指的是鹽酸的體積會偏高。

（5）①Na₂O₂與水生成H₂O₂方程式是Na₂O₂+2H₂O＝2NaOH+ H₂O₂。

②實(shí)驗(yàn)一改進(jìn)的目的是使過氧化氫分解，一般加入使過氧化氫快速分解的催化劑，如二氧化錳，氯化鐵等均可。

考點(diǎn)：考查定量測定物質(zhì)的純度、氣密性的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力、中和滴定操作方法及誤差分析。

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约斑^氧化鈉的性質(zhì)，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大。