Question

15．過(guò)氧化鈉保存不當(dāng)會(huì)變質(zhì)．現(xiàn)有一瓶已變質(zhì)的過(guò)氧化鈉，某課外活動(dòng)小組的同學(xué)猜想變質(zhì)后的物質(zhì)可能是碳酸鈉．他們進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
（1）取少量樣品于試管中，加入水配制成溶液，滴加氯化鋇或氯化鈣溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明樣品中含有Na₂CO₃．
（2）為了粗略測(cè)定過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該小組同學(xué)稱(chēng)取ag樣品，并設(shè)計(jì)用如圖裝置來(lái)測(cè)定過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

上圖中的E和F構(gòu)成量氣裝置，用來(lái)測(cè)定O₂的體積．
①將儀器連接好以后，必須進(jìn)行的第一步操作是檢查裝置的氣密性．
②寫(xiě)出裝置B和C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
裝置B：NaHCO₃+HCl=CO₂↑+H₂O+NaCl．
裝置C：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂、2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂↑．
③NaOH的作用是吸收混合氣體中二氧化碳，便于測(cè)量氧氣的體積．
④待反應(yīng)停止時(shí)，讀出氣體體積的正確操作步驟是BCA（填序號(hào)）．
A．正確讀出量筒內(nèi)水的體積；
B．使量筒和廣口瓶?jī)?nèi)氣體都冷卻至室溫；
C．調(diào)整量筒高度，使廣口瓶和量筒內(nèi)液面高度相平
⑤將測(cè)得氧氣體積折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為b mL，則樣品中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{39V}{56a}$%．

Answer 1

分析 （1）碳酸根離子和Ca²⁺或Ba²⁺生成碳酸鈣或碳酸鋇沉淀；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該實(shí)驗(yàn)裝置中有氣體參加反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先檢查裝置的氣密性，A裝置鹽酸和大理石反應(yīng)制取二氧化碳，B裝置用來(lái)除去揮發(fā)的氯化氫，C裝置中過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，D裝置用來(lái)吸收未反應(yīng)的二氧化碳，E、F用來(lái)量取生成氣體的體積，依據(jù)量筒讀取液體體積時(shí)需要先冷卻至室溫及和集氣瓶液面相平確定操作順序；依據(jù)生成氧氣的體積計(jì)算物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算得到過(guò)氧化鈉物質(zhì)的量，得到過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）碳酸根離子和Ca²⁺或Ba²⁺生成碳酸鈣或碳酸鋇沉淀，滴加氯化鋇或氯化鈣生成白色沉淀，證明含碳酸根離子，
故答案為：氯化鋇或氯化鈣；
（2）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該實(shí)驗(yàn)裝置中有氣體參加反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先檢查裝置的氣密性，
故答案為：檢查裝置的氣密性；
②B中二氧化碳中氯化氫和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，反應(yīng)的方程式為：NaHCO₃+HCl=CO₂↑+H₂O+NaCl，C裝置中過(guò)氧化鈉和二氧化碳以及水反應(yīng)生成碳酸鈉、氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)方程式為2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂、2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂↑，
故答案為：NaHCO₃+HCl=CO₂↑+H₂O+NaCl；2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂；2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂↑；
③氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，吸收二氧化碳，便于測(cè)量氧氣的體積，故答案為：吸收混合氣體中二氧化碳，便于測(cè)量氧氣的體積；
④直接讀取氣體體積，不冷卻到室溫，會(huì)使溶液體積增大，讀出結(jié)果產(chǎn)生誤差，故應(yīng)先冷卻至室溫，調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同，使裝置內(nèi)壓強(qiáng)和外界壓強(qiáng)相同，視線與凹液面的最低點(diǎn)相平讀取量筒中水的體積是正確的讀取方法，故操作步驟為：BCA，
故答案為：BCA；
⑤測(cè)定出量筒內(nèi)水的體積后，折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為VmL，物質(zhì)的量=$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$，則樣品中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=$\frac{\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}mol×2×78g/mol}{ag}$×100%=$\frac{39V}{56a}$%，
故答案為：$\frac{39V}{56a}$%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究方法，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)計(jì)算應(yīng)用，裝置圖的分析判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等．