Question

8．過氧化鈉保存不當容易變質(zhì)生成Na₂CO₃．
（1）某過氧化鈉樣品已經(jīng)部分變質(zhì)，請你設(shè)計實驗，限用一種溶液，證明過氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)
取少量樣品，溶解，加入BaCl₂溶液，充分振蕩，有白色沉淀，證明Na₂O₂已經(jīng)變質(zhì)
（2）某課外活動小組為了粗略測定過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)，他們稱取ag樣品，并設(shè)計用如圖裝置來測定過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)．圖中的E和F構(gòu)成量氣裝置，用來測定O₂的體積．
①寫出裝置A、B和C中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：
裝置A：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
裝置B：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O
裝置C：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
②NaOH的作用是吸收混合氣體中二氧化碳，便于測量氧氣的體積
③他們在讀出量筒內(nèi)水的體積數(shù)后，折算成標準狀況下氧氣的體積為VmL，則樣品中過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{39V}{56a}$%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過氧化鈉樣品已經(jīng)變質(zhì)生成Na₂CO₃，碳酸根離子和Ca²⁺或Ba²⁺生成碳酸鈣或碳酸鋇沉淀；
（2）A裝置鹽酸和大理石反應(yīng)制取二氧化碳，B裝置用來除去揮發(fā)的氯化氫，C裝置中過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，D裝置用來吸收未反應(yīng)的二氧化碳，E、F用來量取生成氣體的體積．依據(jù)量筒讀取液體體積時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)生成氧氣的體積計算物質(zhì)的量，結(jié)合化學方程式計算得到過氧化鈉物質(zhì)的量，得到過氧化鈉的質(zhì)量分數(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，說明過氧化鈉樣品已經(jīng)變質(zhì)，
故答案為：取少量樣品，溶解，加入BaCl₂溶液，充分振蕩，有白色沉淀，證明Na₂O₂已經(jīng)變質(zhì)；
（2）①A中鹽酸和大理石反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
B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)的離子方程式為：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
C中過氧化鈉與水、二氧化碳都反應(yīng)，反應(yīng)的化學方程式分別為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
②氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，吸收二氧化碳，便于測量氧氣的體積，
故答案為：吸收混合氣體中二氧化碳，便于測量氧氣的體積；
③測定出量筒內(nèi)水的體積后，折算成標準狀況下氧氣的體積為VmL，物質(zhì)的量=$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=$\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}$mol，
則樣品中過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為=$\frac{\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}mol×2×78g/mol}{ag}$×100%=$\frac{39V}{56a}$%，
故答案為：$\frac{39V}{56a}$%．

點評 本題考查了物質(zhì)組成的實驗探究方法、實驗設(shè)計方法及化學實驗計算的應(yīng)用，題目難度中等，明確實驗原理為解答關(guān)鍵，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析能力及化學計算能力．