Question

【題目】現(xiàn)用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2，可利用的裝置如下：

請回答下列問題：

（1）若規(guī)定氣體的流動方向?yàn)閺淖蟮接�，則組合實(shí)驗(yàn)裝置時各儀器的連接順序是：

空氣→Ⅳ→____→___→____（填“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”，儀器不能重復(fù)使用）。

（2）裝置Ⅳ中盛放的藥品是____，其作用是_______。

（3）裝置Ⅱ的作用是______。

（4）操作中通空氣和加熱的先后順序?yàn)?/span>________。

（5）若去掉裝置Ⅲ，裝置Ⅰ中除反應(yīng)生成Na2O2外，還可能發(fā)生的反應(yīng)有______（寫出兩個化學(xué)方程式）。

Answer 1

【答案】Ⅲ Ⅰ Ⅱ NaOH溶液 吸收導(dǎo)入的空氣中的CO2 吸收空氣中的水蒸氣和CO2，防止其進(jìn)入Ⅰ裝置，降低Na2O2純度 先通空氣，后加熱 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑

【解析】

（1）金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2，需要空氣中的氧氣和金屬鈉加熱反應(yīng)生成Na2O2，空氣中的水蒸氣和CO2，需要除去CO2后干燥；把空氣通入IV中除去CO2，再通入濃硫酸中干燥，在裝置I中加熱生成Na2O2，裝置II可防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，據(jù)此分析作答；

（2）裝置Ⅳ用于除去空氣中的CO2，可以選擇NaOH溶液；

（3）裝置Ⅱ在整個實(shí)驗(yàn)的最后，用于防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置；

（4）實(shí)驗(yàn)時先通入足量的空氣后再加熱，可避免生成的Na2O2和CO2、水蒸氣反應(yīng)生成雜質(zhì)；

（5）裝置Ⅲ用于除去空氣中的水蒸氣，若去掉該裝置，那么會發(fā)生金屬鈉與水的反應(yīng)和過氧化鈉與水的反應(yīng)。

（1）由分析可知空氣進(jìn)入裝置后先用氫氧化鈉溶液除去CO2，再用濃硫酸干燥，最后金屬鈉與O2反應(yīng)生成Na2O2，因此裝置的連接順序?yàn)椋嚎諝?/span>→Ⅳ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ；

（2）裝置Ⅳ用于除去空氣中的CO2，一般選擇NaOH溶液除去CO2；

（3）裝置Ⅱ在整個實(shí)驗(yàn)的最后，用于防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，因此裝置Ⅱ的作用是吸收空氣中的水蒸氣和CO2，防止其進(jìn)入Ⅰ裝置，降低Na2O2純度；

（4）為了避免生成的Na2O2和CO2、水蒸氣反應(yīng)生成雜質(zhì)，應(yīng)先通入足量的空氣后再加熱；

（5）裝置Ⅲ用于除去空氣中的水蒸氣，若去掉該裝置，那么會發(fā)生金屬鈉與水的反應(yīng)和過氧化鈉與水的反應(yīng)，反應(yīng)方程式分別為：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。