Question

為測定含有Na₂O雜質(zhì)的Na₂O₂樣品的純度，甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了不同的方案．
甲：用圖l所示裝置，通過測定Na₂O₂與C0₂反應(yīng)生成0₂的體積來測定樣品的純度．
（1）C中所盛的藥品是

NaOH溶液

（2）A中橡皮管的作用是

起恒壓作用，使鹽酸容易滴下；避免鹽酸排空氣使氧氣體積偏大

（3）利用該實(shí)驗(yàn)方案所測Na₂O₂的純度明顯偏大，其原因可能是

ac

（填選項(xiàng)字母）．
a．裝置A、B中的空氣對測定結(jié)果產(chǎn)生了影響
b．裝置C中的空氣對測定結(jié)果產(chǎn)生了影響
c．讀數(shù)時(shí)U形量氣管中的液面左高右低
d．讀數(shù)時(shí)U形量氣管中的液面左低右高
乙、丙兩同學(xué)在研究Na₂O₂與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：Na₂O₂與水反應(yīng)，放出大量的熱，產(chǎn)生大量氣體；反應(yīng)后的溶液中滴入幾滴酚酞，溶液先變紅，振蕩后又褪色；再往溶液中加入少許Mn0₂：粉末，又產(chǎn)生大量氣體；當(dāng)不再產(chǎn)生氣體時(shí)，再滴加幾滴酚酞，溶液又變紅，且振蕩后不褪色．分析了這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，他們分別設(shè)計(jì)了如下方案．
乙：用圖2所示裝置，稱取2.5g樣品，測得與水反應(yīng)生成氧氣的體積為112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），然后將溶液先用硫酸中和，再用0.2mol/L KMn0₄酸性溶液滴定，消耗KMn0₄酸性溶液30mL（已知：滴定過程中生成了Mn₂⁺和氧氣）．
（4）滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O

（5）滴定終點(diǎn)的顏色變化為

溶液由無色變紫紅色

（6）計(jì)算Na₂O₂樣品的純度是：

(0.2×0.03× 5 2 + 0.112 22.4 ×2)mol×78g/mol

2.5g

×100%=78%

．

Answer 1

分析：（1）氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)，不和氧氣反應(yīng)；
（2）橡皮管可以溝通錐形瓶和分液漏斗中的大氣壓強(qiáng)，還可以避免鹽酸排空氣；
（3）若果測的氧氣的量比實(shí)際值高，則過氧化鈉的純度裝置就會(huì)偏高；
（4）高錳酸根具有強(qiáng)氧化性，能將雙氧水氧化，同時(shí)紫紅色變?yōu)闊o色；
（5）高錳酸根是紫紅色的離子，錳離子是無色的離子；
（6）根據(jù)過氧化鈉和水應(yīng)的方程式，通過氧氣的量來計(jì)算過氧化鈉的量，進(jìn)而計(jì)算過氧化鈉的純度．

解答：解：（1）C的作用是吸收二氧化碳，保證排水量氣法獲得的是氧氣的體積，故答案為：NaOH溶液；
（2）A中橡皮管可以溝通錐形瓶和分液漏斗，起恒壓作用，使鹽酸容易滴下，并且可以避免鹽酸排空氣使氧氣體積偏大，故答案為：起恒壓作用，使鹽酸容易滴下；避免鹽酸排空氣使氧氣體積偏大；
（3）a、裝置A、B中的空氣會(huì)導(dǎo)致測得的氧氣體積偏高，對測定結(jié)果產(chǎn)生影響，故a正確；
b、在調(diào)節(jié)U形量氣管中的液面相平的過程中，排除了裝置C中的空氣對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響，故b錯(cuò)誤；
c、讀數(shù)時(shí)U形量氣管中的液面要保持向平，左高右低，所測Na₂O₂的純度會(huì)偏大，故c正確；
d、讀數(shù)時(shí)U形量氣管中的液面左低右高時(shí)，所測Na₂O₂的純度會(huì)偏小，故d錯(cuò)誤．
故選ac．
（4）高錳酸根具有強(qiáng)氧化性，能將雙氧水氧化為氧氣，同時(shí)自身被還原為錳離子，即2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
（5）高錳酸根是紫紅色的離子，錳離子是無色的離子，當(dāng)加上最后一滴高錳酸鉀，溶液由無色變紫紅色，證明滴定達(dá)到了終點(diǎn)，故答案為：溶液由無色變紫紅色；
（6）解：過氧化鈉和水反應(yīng)生成氧氣時(shí)，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，當(dāng)生成氧氣的體積為112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，消耗過氧化鈉的物質(zhì)的量是

0.112L

22.4L/mol

，Na₂O₂+2H₂O=2NaOH+H₂O₂，當(dāng)消耗高錳酸鉀（0.2×0.03）mol時(shí)，根據(jù)反應(yīng)2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，則生成雙氧水的物質(zhì)的量為（0.2×0.03）×

5

2

mol，此時(shí)過氧化鈉的物質(zhì)的量為（0.2×0.03）×

5

2

mol，所以過氧化鈉的純度為：

(0.2×0.03× 5 2 + 0.112 22.4 ×2)mol×78g/mol

2.5g

×100%=78%，故答案為：

(0.2×0.03× 5 2 + 0.112 22.4 ×2)mol×78g/mol

2.5g

×100%=78%．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约斑^氧化鈉的性質(zhì)，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大．