Question

現(xiàn)有一定量含有Na₂O雜質(zhì)的Na₂O₂試樣，用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定Na₂O₂試樣的純度．（可供選用的試劑只有CaCO₃固體、6mol/L鹽酸、6mol/L硫酸和蒸餾水）
回答下列問題：

（1）裝置A中液體試劑選用

 

，理由是

 

．
（2）裝置B的作用是

 

，裝置E中堿石灰的作用是

 

．
（3）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

 

、

 

．
（4）若開始時(shí)測得樣品的質(zhì)量為2.0g，反應(yīng)結(jié)束后測得氣體體積為224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則Na₂O₂試樣的純度為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)裝置綜合

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理裝置A采用的是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，根據(jù)碳酸鈣和硫酸反應(yīng)的情況來回答；
（2）B中飽和的碳酸氫鈉溶液可以吸收HCl，但是不吸收二氧化碳；E中堿石灰可以吸收二氧化碳；
（3）根據(jù)氧化鈉和過氧化鈉的性質(zhì)來回答；
（4）根據(jù)氧氣的量和過氧化鈉量的關(guān)系來獲得過氧化鈉質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算過氧化鈉的純度．

解答： 解：（1）裝置A是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，碳酸鈣和硫酸反應(yīng)時(shí)，生成的硫酸鈣是微溶于水的，會(huì)覆蓋在碳酸鈣的表面，使反應(yīng)不能持續(xù)，所以用鹽酸而不用硫酸來反應(yīng)，
故答案為：6mol/L鹽酸；A的目的是制取CO₂，硫酸與CaCO₃固體反應(yīng)生成CaSO₄微溶于水，會(huì)覆蓋在CaCO₃固體表面，使反應(yīng)不能持續(xù)；
（2）B中飽和的碳酸氫鈉溶液可以吸收HCl，但是不吸收二氧化碳，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w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，防止水蒸氣進(jìn)入D中，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；吸收裝置D中反應(yīng)剩余的CO₂、防止水蒸氣進(jìn)入D中；
（3）裝置D中氧化鈉和過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)的原理方程式分別為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、Na₂O+CO₂=Na₂CO₃；
（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224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），即生成的氧氣的量為

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.02mol，過氧化鈉的純度=

0.02mol×78g/mol

2.0g

×100%=78%，
故答案為：78%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生過氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)方式考查增加了難度，綜合性較強(qiáng)．注意硫酸鈣的微溶性，主要從反應(yīng)原理和裝置特點(diǎn)分析，題目難度中等．