Question

6．現(xiàn)有含Na₂O雜質(zhì)的Na₂O₂試樣，某同學(xué)欲測定Na₂O₂試樣的純度．回答下列問題
（1）請從圖①～⑦中選用適當(dāng)?shù)难b置，其連接順序為（填各接口的字母）C接E，D接I．
（2）寫出該實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；Na₂O+H₂O=2NaOH．
（3）本實驗中測量氣體體積時主要應(yīng)注意的事項有讀數(shù)時氣體要冷卻到室溫、量筒中液面的高度與集氣瓶中液面的高度相同．
（4）若實驗時稱取的試樣為ag，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準狀況下的體積為Vml，此試樣中Na₂O₂的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{39V}{56a}$%．

Answer 1

分析 （1）含Na₂O雜質(zhì)的Na₂O₂試樣，欲測定Na₂O₂試樣的純度，根據(jù)題中提供的裝置可知，該實驗利用氧化鈉和過氧化鈉與水反應(yīng)，其中過氧化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，稱取一定量的樣品，使其與水反應(yīng)，根據(jù)產(chǎn)生的氧氣的體積可計算出過氧化鈉的質(zhì)量，進而確定過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)，本實驗中測量氣體的體積是用排水量氣法，據(jù)此確定實驗裝置的連接順序；
（2）氧化鈉和過氧化鈉均能和水反應(yīng)；
（3）由于過氧化鈉與水反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為了準確測量氣體的體積，要使氣體的溫度與室溫相同，同時也要使集氣瓶中的壓強與大氣壓相同；
（4）根據(jù)過氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣，可以用排水量氣法測定氧氣的體積，根據(jù)氧氣的體積可計算出過氧化鈉的質(zhì)量，結(jié)合樣品的質(zhì)量可確定過氧化鈉的百分含量．

解答 解：（1）含Na₂O雜質(zhì)的Na₂O₂試樣，欲測定Na₂O₂試樣的純度，根據(jù)題中提供的裝置可知，該實驗利用氧化鈉和過氧化鈉與水反應(yīng)，該反應(yīng)不需要不加熱，其中過氧化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，稱取一定量的樣品，使其與水反應(yīng)，根據(jù)產(chǎn)生的氧氣的體積可計算出過氧化鈉的質(zhì)量，進而確定過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)，本實驗中測量氣體的體積是用排水量氣法，所以實驗裝置的連接順序為C接E，D接I，
故答案為：C接E，D接I；
（2）實驗中氧化鈉和過氧化鈉均能和水反應(yīng)，方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；Na₂O+H₂O=2NaOH，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；Na₂O+H₂O=2NaOH；
（3）由于過氧化鈉與水反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為了準確測量氣體的體積，要使氣體的溫度與室溫相同，所以測量氣體時要冷卻到室溫，同時也要使集氣瓶中的壓強與大氣壓相同，所以在讀數(shù)時，注意量筒中液面的高度與集氣瓶中液面的高度相同，
故答案為：讀數(shù)時氣體要冷卻到室溫、量筒中液面的高度與集氣瓶中液面的高度相同；
（4）根據(jù)反應(yīng)2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反應(yīng)結(jié)束后測得氣體體積為VmL（標(biāo)準狀況），即生成的氧氣的物質(zhì)的量為$\frac{0.001V}{22.4}$mol，過氧化鈉的物質(zhì)的量為$\frac{0.001V}{22.4}$×2mol，
過氧化鈉的純度=$\frac{\frac{0.001V}{22.4}×78×2}{a}$×100%=$\frac{39V}{56a}$%，
故答案為：$\frac{39V}{56a}$%．

點評 本題主要考查學(xué)生金屬鈉的氧化物和過氧化物的性質(zhì)以及用排水量氣法測定氣體的體積的方法，難度不大．