Question

現(xiàn)有一定量含有Na₂O雜質(zhì)的Na₂O₂試樣，用如圖的實驗裝置測定Na₂O₂試樣的純度．（可供選用的反應物只有CaCO₃固體、6mol/L鹽酸、6mol/L硫酸和蒸餾水）回答下列問題：

（1）實驗前必須檢查裝置的氣密性．儀器連接好后，在

 

中加適量的水，關(guān)閉A中分液漏斗閥門后微熱試管，若看到

 

說明裝置氣密性好．
（2）裝置A中液體試劑選用鹽酸而不用硫酸，理由是

 

．
（3）裝置B的作用是

 

；裝置C的作用是

 

；裝置E中堿石灰的作用是

 

．
（4）裝置D中發(fā)生反應的化學方程式是：

 

．
（5）若開始時測得樣品的質(zhì)量為2.0g，反應結(jié)束后測得氣體體積為224mL（標準狀況），則Na₂O₂試樣的純度為

 

．

Answer 1

分析：（1）先在裝置F中進入適量水，關(guān)閉A中分液漏斗的閥門，對裝置A中的試管加熱，根據(jù)F中長導管液面變化判斷裝置的氣密性；
（2）根據(jù)實驗原理裝置A采用的是碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳，根據(jù)碳酸鈣和硫酸反應的情況來回答；
（3）獲得的二氧化碳氣體中含有氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉來除去，濃硫酸具有吸水性，堿石灰可以吸收二氧化碳；
（4）根據(jù)氧化鈉和過氧化鈉的性質(zhì)寫出過氧化鈉、氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式；
（5）根據(jù)氧氣的量和過氧化鈉量的關(guān)系來獲得過氧化鈉質(zhì)量，進而計算過氧化鈉的純度．

解答：解：（1）檢驗該裝置氣密性方法為：連接好裝置，在F中進入適量水，關(guān)閉裝置A中分液漏斗閥門，若F中長導管水面上升，停止加熱后水面下降，說明氣密性良好，
故答案為：F（或G）；F中長導管水面上升，停止加熱后水面下降（若填G則是A加熱后G中導管口有氣泡冒出）；
（2）裝置A是碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳，碳酸鈣和硫酸反應時，生成的硫酸鈣是微溶于水的，會覆蓋在碳酸鈣的表面，使反應不能持續(xù)，所以用鹽酸而不用硫酸來反應，
故答案為：硫酸與CaCO₃固體反應生成CaSO₄微溶于水，會覆蓋在CaCO₃固體表面，使反應不能持續(xù)；
（3）碳酸鈣和鹽酸反應生成的二氧化碳氣體中含有氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉來除去，濃硫酸具有吸水性，可以將二氧化碳干燥，裝置E中堿石灰的作用是吸收二氧化碳，防止對氧氣的體積測量造成干擾，
故答案為：除去氣體中的HCl；干燥氣體；吸收裝置D中反應剩余的CO₂；
（4）裝置D中氧化鈉、過氧化鈉分別與二氧化碳發(fā)生反應，反應的化學方程式分別為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、Na₂O+CO₂=Na₂CO₃；
（5）根據(jù)反應2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反應結(jié)束后測得氣體體積為224mL（標準狀況），生成的氧氣的物質(zhì)的量為：n（O₂）=

224×10-3L

22.4L/mol

=0.01mol，過氧化鈉的物質(zhì)的量為：n（Na₂O₂）=2n（O₂）=0.02mol，
過氧化鈉的純度為：ω（Na₂O₂）=

0.02mol×78g/mol

2.0g

×100%=78%，
故答案為：78%．

點評：本題考查了探究過氧化鈉中氧化鈉的含量的方法，題目難度中等，試題綜合性強，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和訓練，有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O計、操作能力，試題重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力．