Question

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

（1）實(shí)驗(yàn)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(mén)后微熱試管，若看到

 

說(shuō)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(yīng)的化學(xué)方程式是：

 

．
（5）若開(kāi)始時(shí)測(cè)得樣品的質(zhì)量為2.0g，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得氣體體積為224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則Na₂O₂試樣的純度為

 

．

Answer 1

分析：（1）先在裝置F中進(jìn)入適量水，關(guān)閉A中分液漏斗的閥門(mén)，對(duì)裝置A中的試管加熱，根據(jù)F中長(zhǎng)導(dǎo)管液面變化判斷裝置的氣密性；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理裝置A采用的是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，根據(jù)碳酸鈣和硫酸反應(yīng)的情況來(lái)回答；
（3）獲得的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉來(lái)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(guò)氧化鈉的性質(zhì)寫(xiě)出過(guò)氧化鈉、氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)氧氣的量和過(guò)氧化鈉量的關(guān)系來(lái)獲得過(guò)氧化鈉質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算過(guò)氧化鈉的純度．

解答：解：（1）檢驗(yàn)該裝置氣密性方法為：連接好裝置，在F中進(jìn)入適量水，關(guān)閉裝置A中分液漏斗閥門(mén)，若F中長(zhǎng)導(dǎo)管水面上升，停止加熱后水面下降，說(shuō)明氣密性良好，
故答案為：F（或G）；F中長(zhǎng)導(dǎo)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(dǎo)管口有氣泡冒出）；
（2）裝置A是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，碳酸鈣和硫酸反應(yīng)時(shí)，生成的硫酸鈣是微溶于水的，會(huì)覆蓋在碳酸鈣的表面，使反應(yīng)不能持續(xù)，所以用鹽酸而不用硫酸來(lái)反應(yīng)，
故答案為：硫酸與CaCO₃固體反應(yīng)生成CaSO₄微溶于水，會(huì)覆蓋在CaCO₃固體表面，使反應(yīng)不能持續(xù)；
（3）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉來(lái)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(duì)氧氣的體積測(cè)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(yīng)剩余的CO₂；
（4）裝置D中氧化鈉、過(guò)氧化鈉分別與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得氣體體積為224mL（標(biāo)準(zhǔn)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(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量為：n（Na₂O₂）=2n（O₂）=0.02mol，
過(guò)氧化鈉的純度為：ω（Na₂O₂）=

0.02mol×78g/mol

2.0g

×100%=78%，
故答案為：78%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究過(guò)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(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作能力，試題重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．