Question

現(xiàn)有一定量的含Na₂O雜質(zhì)的Na₂O₂試樣，請(qǐng)從下圖中選用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，測(cè)定Na₂O₂試樣的純度（可供選用的反應(yīng)物只有CaCO₃固體、20%鹽酸和蒸餾水）。（已知此狀況下O₂、CO₂的密度分別為1.429 g·L^-1，1.977 g·L^-1）

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?

（1）寫出實(shí)驗(yàn)中Na₂O₂和Na₂O分別發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

（2）完成該實(shí)驗(yàn)所需的裝置是（填標(biāo)號(hào)）_______________。

（3）所選用的裝置的連接順序是_______________（填各接口的字母，連接用的膠管可以省略）。

Answer 1

解析：解答此題首先要迅速聯(lián)想起氧化鈉和過氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)：

（1）Na₂O+H₂O2NaOH

2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑

（2）Na₂O+CO₂Na₂CO₃

2Na₂O₂+2CO₂2Na₂CO₃+O₂

此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理即利用Na₂O、Na₂O₂性質(zhì)的差異：Na₂O₂與水或CO₂反應(yīng)生成O₂，而Na₂O不生成O₂。若能測(cè)得O₂的量，按照反應(yīng)式就可以計(jì)算出Na₂O₂的質(zhì)量。對(duì)所給反應(yīng)物進(jìn)行分析，CaCO₃和鹽酸是用于制CO₂的，這樣此題就可能有兩種方法：一種是用Na₂O₂和H₂O反應(yīng)制O₂；另一種是用Na₂O₂和CO₂反應(yīng)，然后用排水法收集氣體，測(cè)定其體積。因此選用這兩個(gè)反應(yīng)中的任一個(gè)，都可測(cè)定Na₂O₂的純度。根據(jù)題目要求應(yīng)采用與水反應(yīng)，因?yàn)楦鶕?jù)這一反應(yīng)原理設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置較另一方案簡(jiǎn)單。需要的實(shí)驗(yàn)裝置是⑤①④，裝置的連接順序是G接A，B接F。

答案：（1）Na₂O+H₂O2NaOH

2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑

（2）⑤①④

（3）G接A，B接F