Question

8．過(guò)氧化鈉保存不當(dāng)容易變質(zhì)生成Na₂CO₃．
（1）某過(guò)氧化鈉樣品已經(jīng)部分變質(zhì)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，限用一種溶液，證明過(guò)氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)
取少量樣品，溶解，加入BaCl₂溶液，充分振蕩，有白色沉淀，證明Na₂O₂已經(jīng)變質(zhì)
（2）某課外活動(dòng)小組為了粗略測(cè)定過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他們稱取ag樣品，并設(shè)計(jì)用如圖裝置來(lái)測(cè)定過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．圖中的E和F構(gòu)成量氣裝置，用來(lái)測(cè)定O₂的體積．
①寫(xiě)出裝置A、B和C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
裝置A：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
裝置B：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O
裝置C：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
②NaOH的作用是吸收混合氣體中二氧化碳，便于測(cè)量氧氣的體積
③他們?cè)谧x出量筒內(nèi)水的體積數(shù)后，折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為VmL，則樣品中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{39V}{56a}$%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過(guò)氧化鈉樣品已經(jīng)變質(zhì)生成Na₂CO₃，碳酸根離子和Ca²⁺或Ba²⁺生成碳酸鈣或碳酸鋇沉淀；
（2）A裝置鹽酸和大理石反應(yīng)制取二氧化碳，B裝置用來(lái)除去揮發(fā)的氯化氫，C裝置中過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，D裝置用來(lái)吸收未反應(yīng)的二氧化碳，E、F用來(lái)量取生成氣體的體積．依據(jù)量筒讀取液體體積時(shí)需要先冷卻至室溫及和集氣瓶液面相平確定操作順序；依據(jù)生成氧氣的體積計(jì)算物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算得到過(guò)氧化鈉物質(zhì)的量，得到過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）碳酸根離子和Ca²⁺或Ba²⁺生成碳酸鈣或碳酸鋇沉淀，滴加氯化鋇或氯化鈣生成白色沉淀，證明含碳酸根離子，說(shuō)明過(guò)氧化鈉樣品已經(jīng)變質(zhì)，
故答案為：取少量樣品，溶解，加入BaCl₂溶液，充分振蕩，有白色沉淀，證明Na₂O₂已經(jīng)變質(zhì)；
（2）①A中鹽酸和大理石反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
B中二氧化碳中氯化氫和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
C中過(guò)氧化鈉與水、二氧化碳都反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
②氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，吸收二氧化碳，便于測(cè)量氧氣的體積，
故答案為：吸收混合氣體中二氧化碳，便于測(cè)量氧氣的體積；
③測(cè)定出量筒內(nèi)水的體積后，折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為VmL，物質(zhì)的量=$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=$\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}$mol，
則樣品中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=$\frac{\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}mol×2×78g/mol}{ag}$×100%=$\frac{39V}{56a}$%，
故答案為：$\frac{39V}{56a}$%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法及化學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算的應(yīng)用，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．