Question

為測定已部分變質(zhì)的過氧化鈉樣品的純度，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，圖中Q為彈性良好的氣球，稱取一定量的樣品放入其中，按圖安裝好儀器，打開漏斗的活塞，將稀硫酸滴入氣球中。

請?zhí)羁眨?/p>

(1)Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成________種氣體，其中有________個氧化還原反應(yīng)。

(2)為測出反應(yīng)時生成氣體的總體積，滴稀硫酸前必須關(guān)閉________(填“K₁”“K₂”或“K₃”，下同)，打開__________________。

(3)當上述反應(yīng)停止時，將K₁、K₂、K₃處于關(guān)閉狀態(tài)，然后先打開K₂，再緩緩打開K₁，這時可觀察到的現(xiàn)象是_______________。

(4)b中裝的固體試劑是________，緩緩打開K₁的理由_______。

(5)實驗結(jié)束時，量筒Ⅰ中有x mL水，量筒Ⅱ中收集y mL氣體，則過氧化鈉的純度是________(上述體積均已折算成標準狀況)。

Answer 1

解析　變質(zhì)的Na₂O₂中可能含有碳酸鈉，當樣品與稀硫酸接觸后發(fā)生反應(yīng)：2Na₂O₂＋2H₂O===4NaOH＋O₂↑，H₂SO₄＋2NaOH===Na₂SO₄＋2H₂O，H₂SO₄＋Na₂CO₃===Na₂SO₄＋CO₂↑＋H₂O，因而Q內(nèi)產(chǎn)生O₂與CO₂兩種氣體，其中有一個反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。測定Na₂O₂的純度，可通過直接測定CO₂和O₂的體積換算求出，問題的焦點在于如何測定CO₂和O₂的體積。當把稀硫酸加入氣球前，關(guān)閉K₁和K₂，打開K₃，反應(yīng)結(jié)束時氣球膨脹的體積與量筒Ⅰ中所接收的水的體積相等，此為CO₂與O₂的體積之和；待氣球中反應(yīng)完全，關(guān)閉K₃，打開K₂，再緩緩打開K₁，此時氣球漸癟，氣體經(jīng)干燥管b進入量筒Ⅱ，CO₂被干燥管中的吸收劑吸收，量筒Ⅱ中排出水的體積即為O₂的體積，由題意可知，CO₂與O₂的體積為x mL，O₂的體積為y mL，故CO₂的體積為(x－y)mL，可知Na₂O₂與Na₂CO₃的物質(zhì)的量之比為2y(x－y)，Na₂O₂的純度為w(Na₂O₂)＝×100%＝×100%。

答案　(1)2　1　(2)K₁、K₂　K₃　(3)氣球Q慢慢變小，氣體進入量筒Ⅱ中　(4)堿石灰　控制氣體的流速，使CO₂被充分吸收　(5)×100%