Question

現(xiàn)用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na₂O₂，可利用的裝置如圖，回答下列問題：
（1）若規(guī)定氣體的流動(dòng)方向從左到右，則組合實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)各儀器的正確連接順序?yàn)椋ò磸淖蟮接业捻樞驅(qū)懨鲀x器的編號Ⅰ、Ⅱ…且每個(gè)裝置只用一次）

 

接

 

、

 

接Ⅱ．
（2）裝置Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)中，理論上每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成Na₂O₂的質(zhì)量是

 

．
（3）裝置Ⅲ的作用是

 

，裝置Ⅳ的作用是

 

．
（4）操作中通空氣和加熱的順序?yàn)?div id="flrd7hx" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)裝置綜合

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na₂O₂，需要空氣中的氧氣和那加熱反應(yīng)生成過氧化鈉，空氣中的水蒸氣和二氧化碳需要除去后干燥除去；把空氣通過Ⅳ吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w，再通過裝置Ⅲ吸收水蒸氣，通過裝置Ⅰ加熱鈉和氧氣反應(yīng)，連接Ⅱ防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅰ，得不到純凈的過氧化鈉；
（1）依據(jù)上述分析確定連接順序；
（2）依據(jù)鈉和氧氣反應(yīng)生成過氧化鈉的化學(xué)方程式計(jì)算電子轉(zhuǎn)移；
（3）依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程分析裝置的作用；
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)先通入足量空氣后再進(jìn)行加熱．

解答： 解：用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na₂O₂，需要空氣中的氧氣和那加熱反應(yīng)生成過氧化鈉，空氣中的水蒸氣和二氧化碳需要除去后干燥除去；把空氣通過Ⅳ吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w，再通過裝置Ⅲ吸收水蒸氣，通過裝置Ⅰ加熱鈉和氧氣反應(yīng)，連接Ⅱ防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅰ，得不到純凈的過氧化鈉；
（1）依據(jù)上述分析確定連接順序，組合實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)各儀器的正確連接順序?yàn)棰�、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ�?br />故答案為：Ⅳ；Ⅲ；Ⅰ；
（2）由2Na+O₂

△   .

Na₂O₂，轉(zhuǎn)移2mol電子生成1mol過氧化鈉，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成Na₂O₂的質(zhì)量為0.5mol×78g/mol=39g，
故答案為：39g；
（3）裝置Ⅲ的作用是吸收水蒸氣，干燥空氣，故答案為：干燥空氣；
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)先通入足量空氣后再進(jìn)行加熱，避免生成的過氧化鈉和二氧化碳、水蒸氣反應(yīng)生成碳酸鈉等雜質(zhì)，故答案為：先通一段時(shí)間的空氣再加熱Ⅰ裝置．

點(diǎn)評：本題考查了實(shí)驗(yàn)制備物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程分析判斷，注意副反應(yīng)的存在和產(chǎn)物判斷，掌握物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)基本操作時(shí)解題關(guān)鍵，題目難度中等．