Question

A、某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)后，設(shè)計實驗探究“過氧化鈉與二氧化氮是否發(fā)生反應(yīng)”．他們分析過氧化鈉和二氧化氮的性質(zhì)，從理論上分析，過氧化鈉和二氧化氮都有氧化性．
①提出假設(shè)：
假設(shè)Ⅰ：若過氧化鈉氧化二氧化氮（反應(yīng)只生成一種鹽），則發(fā)生反應(yīng)：

Na₂O₂+2NO₂═2NaNO₃

；
假設(shè)Ⅱ：若二氧化氮氧化過氧化鈉（反應(yīng)生成一種鹽和一種氣體單質(zhì)），則發(fā)生反應(yīng)：

Na₂O₂+2NO₂═2NaNO₂+O₂

．
②查閱資料：a．亞硝酸鈉在酸性條件下能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)：2NaNO₂+2HCl═2NaCl+H₂O+NO₂↑+NO↑；
b．檢驗NO

- 3

的原理：Cu+2NO

- 3

+4H⁺

△   .

Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O．
③設(shè)計實驗：
a．在一瓶集氣瓶里充滿紅棕色的二氧化氮，用藥匙放進(jìn)一勺淡黃色的過氧化鈉粉末，蓋上毛玻璃片用力振蕩，用手摸瓶壁感覺發(fā)燙，紅棕色迅速消失了；
b．反應(yīng)完后，用帶火星的木條伸入瓶內(nèi)，木條不復(fù)燃；
c．向反應(yīng)后的殘余物中加入鹽酸，無明顯現(xiàn)象；
d．將瓶內(nèi)固體充分溶解，濃縮，再加入濃硫酸和銅粉共熱，可產(chǎn)生紅棕色有刺激性氣味的氣體，且溶液呈藍(lán)色．
④實驗結(jié)論：假設(shè)

假設(shè)Ⅰ

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）正確．
B、已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，為測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用下圖中的裝置進(jìn)行實驗．

主要實驗步驟如下：
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性
②將a g試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b g
④從分液漏斗滴入6mol?L^-1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時為止
⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c g
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d g
請?zhí)羁蘸突卮饐栴}：
（1）裝置中干燥管B的作用是

防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入U型管中

；
（2）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測試的結(jié)果

偏高

（填高、偏低或不變）；
（3）步驟⑤的目的是

把反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部導(dǎo)入U型管中

；
（4）步驟⑦的目的是

判斷反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收

；
（5）該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為

106(d-b)

44a

×100%

．

Answer 1

分析：A、假設(shè)Ⅰ：若過氧化鈉氧化二氧化氮反應(yīng)只生成一種鹽，依據(jù)氧化還原反應(yīng)元素化合價變化配平書寫發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；
假設(shè)Ⅱ：二氧化氮氧化過氧化鈉反應(yīng)生成一種鹽和一種氣體單質(zhì)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)元素化合價變化配平書寫發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；
根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，反應(yīng)過程中無氧氣生成，說明假設(shè)Ⅰ正確；
B、（1）分析實驗過程和裝置圖可知，干燥管是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入U型管中影響測定結(jié)果；
（2）硫酸換成鹽酸，鹽酸溶液中揮發(fā)出的氯化氫也會被堿石灰吸收，造成測得結(jié)果偏高；
（3）從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣，目的是把裝置中的二氧化碳全部趕入堿石灰被吸收減少誤差；
（4）重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，是驗證二氧化碳是否全部排出，使測定的結(jié)構(gòu)更準(zhǔn)確；
（5）依據(jù)實驗步驟可知U型管的質(zhì)量變化為增加的二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量．稱量至恒重為dg，所以二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量為（d-b）g，依據(jù)元素守恒計算得到；

解答：解：A、假設(shè)Ⅰ：若過氧化鈉氧化二氧化氮反應(yīng)只生成一種鹽，依據(jù)氧化還原反應(yīng)元素化合價變化配平書寫發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂O₂+2NO₂═2NaNO₃；
故答案為：Na₂O₂+2NO₂═2NaNO₃；
假設(shè)Ⅱ：二氧化氮氧化過氧化鈉反應(yīng)生成一種鹽和一種氣體單質(zhì)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)元素化合價變化配平書寫發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂O₂+2NO₂═2NaNO₂+O₂；根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，反應(yīng)過程中無氧氣生成，說明假設(shè)Ⅰ正確；
故答案為：Na₂O₂+2NO₂═2NaNO₂+O₂；假設(shè)Ⅰ；
B、（1）分析實驗過程和裝置圖可知，實驗是利用堿石灰吸收生成的二氧化碳的質(zhì)量計算，干燥管是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入U型管中影響測定結(jié)果；
故答案為：防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入U型管中； 
（2）硫酸換成鹽酸，鹽酸溶液中揮發(fā)出的氯化氫也會被堿石灰吸收，造成測得結(jié)果偏高；
故答案為：偏高；
（3）從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣，目的是把裝置中的二氧化碳全部趕入堿石灰被吸收減少誤差；
故答案為：把反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部導(dǎo)入U型管中；
（4）重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，是驗證二氧化碳是否全部排出，使測定的結(jié)構(gòu)更準(zhǔn)確；
故答案為：判斷反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收；
（5）③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b g
⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c g
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d g，實驗步驟可知U型管的質(zhì)量變化為增加的二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量，稱量至恒重為dg，所以二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量為（d-b）g，依據(jù)碳元素守恒計算得到，碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

(d-b)g 44g/mol ×106g/mol

ag

×100%=

106(d-b)

44a

×100%；
故答案為：

106(d-b)

44a

×100%；

點評：本題考查了實驗過程分析，物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究和實驗測定方法，物質(zhì)性質(zhì)和實驗操作的目的和實驗步驟分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．