Question

18．甲、乙兩個(gè)探究性學(xué)習(xí)小組，他們擬測(cè)定過(guò)氧化鈉樣品（含少量的Na₂O）的純度．

（1）甲組同學(xué)擬選用圖1實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)：
①寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂O+H₂O=2NaOH，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
②該組同學(xué)選用最簡(jiǎn)單裝置的連接順序是：
A接E，D接G，不填接不填（填接口字母，可不填滿）；
（2）乙組同學(xué)仔細(xì)分析甲組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置后，認(rèn)為：水滴入錐形瓶中，即使不生成氧氣，也會(huì)將瓶?jī)?nèi)空氣排出，使所測(cè)氧氣體積偏大；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測(cè)氧氣體積偏小．于是他們?cè)O(shè)計(jì)了圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
①裝置中導(dǎo)管a的作用是：保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開(kāi)分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在讀取量氣管k中液面讀數(shù)時(shí)，你認(rèn)為最合理的順序是BCA （用A、B、C字母表示）
A．視線與量氣管k中凹液面的最低點(diǎn)相平
B．等待實(shí)驗(yàn)裝置冷卻
C．上下移動(dòng)量氣管k，使k中液面與H中的液面相平
③若實(shí)驗(yàn)中樣品的質(zhì)量為wg，實(shí)驗(yàn)前后量氣管k中液面讀數(shù)分別為V₁、V₂（換算成標(biāo)況）．則樣品的純度為195×$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{28w}$×100%（含w、V的表達(dá)式）．

Answer 1

分析 （1）①氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣；
②裝置的組裝順序：合金與酸反應(yīng)→用排水量氣法測(cè)定氫氣的體積；
②根據(jù)鎂、鋁與稀硫酸反應(yīng)放熱且生成氣體使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變大分析；
③必須滿足量筒中的液面與廣口瓶的液面相平，讀數(shù)時(shí)一定要平視讀數(shù)；
（2）①導(dǎo)管a能夠使錐形瓶和分液漏斗中的壓強(qiáng)相等，據(jù)此分析對(duì)稀硫酸順利等下的影響及對(duì)測(cè)定氫氣體積的影響；
②在測(cè)量氫氣體積時(shí)，為了使測(cè)量更為準(zhǔn)確，要注意上下移動(dòng)水準(zhǔn)管，使左右兩管的液面相平，以使量氣管中的氣壓與大氣氣壓相等，讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與左管內(nèi)凹液面最低處相平，以減少觀察誤差；
③若實(shí)驗(yàn)中樣品的質(zhì)量為wg，實(shí)驗(yàn)前后量氣管k中液面讀數(shù)分別為V₁、V₂（換算成標(biāo)況），過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成的氧氣物質(zhì)的量=$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{22.4}$mol，結(jié)合過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氧氣的定量關(guān)系，計(jì)算得到過(guò)氧化鈉質(zhì)量得到過(guò)氧化鈉含量．

解答 解：（1）①氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂O+H₂O=2NaOH，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：Na₂O+H₂O=2NaOH，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
②裝置的組裝順序：合金酸水反應(yīng)，用排水量氣法測(cè)定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導(dǎo)管一定要短進(jìn)長(zhǎng)出，利用增大壓強(qiáng)原理將水排出，量筒中水的體積就是生成氫氣的體積，量筒內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)伸入量筒底部，故連接順序?yàn)椋海ˋ）接（E）（D）接（G）；
故答案為：E；D；G；
（2）①裝置中導(dǎo)管a的作用是：保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開(kāi)分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下，滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差，
故答案為：保持分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開(kāi)分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差；
②讀數(shù)時(shí)，要注意視線應(yīng)于量氣管凹液面的最低處保持水平；每次讀數(shù)前應(yīng)上下移動(dòng)水準(zhǔn)管，待兩管液面相平再讀數(shù)是為了防止水的壓強(qiáng)造成的誤差，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在讀取量氣管k中液面讀數(shù)時(shí)，最合理的順序是BCA，
故答案為：BCA；
③若實(shí)驗(yàn)中樣品的質(zhì)量為wg，實(shí)驗(yàn)前后量氣管k中液面讀數(shù)分別為V₁、V₂（換算成標(biāo)況），過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成的氧氣物質(zhì)的量=$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{22.4}$mol，結(jié)合過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氧氣的定量關(guān)系，2Na₂O₂～O₂，計(jì)算得到過(guò)氧化鈉質(zhì)量得到過(guò)氧化鈉含量；Na₂O₂%=$\frac{\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{224}mol×78g/mol×2}{wg}$×100%=195×$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{28w}$×100%，
故答案為：195×$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{28w}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查物質(zhì)含量的測(cè)定、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與裝置的理解、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，題目難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，本題是對(duì)知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具有知識(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．