Question

15．現(xiàn)有一定量含有Na₂O雜質的Na₂O₂試樣，用下圖的實驗裝置測定Na₂O₂試樣的純度（通過CO₂與樣品反應后生成O₂的量測定Na₂O₂的含量）．

回答下列問題：
（1）裝置B的作用是除去氣體中的HCl；裝置C的作用是干燥氣體；裝置E中堿石灰的作用是吸收裝置D中反應剩余的二氧化碳．
（2）裝置D中發(fā)生反應的化學方程式是：Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．
（3）若開始時測得樣品的質量為2.0g，反應結束后測得氣體體積為224mL（標準狀況），則Na₂O₂試樣的純度為78%．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗裝置圖可知，測定Na₂O₂試樣的純度，先在A中用碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳中含有氯化氫和水蒸氣，影響實驗的結果，所以用B裝置除去氯化氫，用C裝置干燥二氧化碳，再在D裝置中與樣品中的過氧化鈉反應生成 氧氣，用E裝置除去氧氣中未反應的二氧化碳，F(xiàn)、G裝置用排水量氣法測得生成的氧氣的體積，根據(jù)氧氣的體積可計算出樣品中含有的過氧化鈉的質量，進而確定Na₂O₂試樣的純度，
（1）獲得的二氧化碳氣體中含有氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉來除去，濃硫酸具有吸水性，堿石灰可以吸收二氧化碳；
（2）裝置D中是過氧化鈉和二氧化碳反生成碳酸鈉和氧氣，氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉；
（3）根據(jù)氧氣的量和過氧化鈉量的關系來獲得過氧化鈉質量，進而計算過氧化鈉的純度

解答 解：根據(jù)實驗裝置圖可知，測定Na₂O₂試樣的純度，先在A中用碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳中含有氯化氫和水蒸氣，影響實驗的結果，所以用B裝置除去氯化氫，用C裝置干燥二氧化碳，再在D裝置中與樣品中的過氧化鈉反應生成 氧氣，用E裝置除去氧氣中未反應的二氧化碳，F(xiàn)、G裝置用排水量氣法測得生成的氧氣的體積，根據(jù)氧氣的體積可計算出樣品中含有的過氧化鈉的質量，進而確定Na₂O₂試樣的純度，
（1）碳酸鈣和鹽酸反應生成的二氧化碳氣體中含有氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉來除去，濃硫酸具有吸水性，可以將二氧化碳干燥，裝置E中堿石灰的作用是吸收二氧化碳，防止對氧氣的體積測量造成干擾，
故答案為：除去氣體中的HCl；干燥氣體；吸收裝置D中反應剩余的二氧化碳；
（2）裝置D中是過氧化鈉和二氧化碳反生成碳酸鈉和氧氣，氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉，反應的化學方程式為：Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（3）根據(jù)反應2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反應結束后測得氣體體積為224mL（標準狀況），即生成的氧氣的量0.01mol，過氧化鈉的物質的量為0.02mol，
過氧化鈉的純度=$\frac{0.02mol×78g/mol}{2.0g}$×100%=78%，故答案為：78%．

點評 本題考查學生過氧化鈉的化學性質知識，通過實驗方式考查增加了難度，綜合性較強，答題時注意運用常見的元素化合物知識對實驗裝置的分析，題目難度中等．