Question

【題目】現(xiàn)有一定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣，用下圖的實(shí)驗(yàn)裝置測定Na2O2試樣的純度（通過CO2與樣品反應(yīng)后生成O2的量測定Na2O2的含量）。（可供選用的反應(yīng)物只有CaCO3固體、6 mol/L鹽酸、6 mol/L硫酸和蒸餾水）

回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)前必須先_______________________________________________。

（2）裝置B的作用是_____________；裝置E的作用是______________；

（3）裝置D中發(fā)生氧化還原反應(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

【答案】檢查裝置的氣密性 除去氣體中的HCl 吸收裝置D中反應(yīng)剩余CO2 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 78%

【解析】

由實(shí)驗(yàn)流程可知：A中用鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，B中用于除雜，除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，在C中干燥后通入D中，D中發(fā)生2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，Na2O+CO2=Na2CO3，E用于除去生成的氧氣中剩余的二氧化碳?xì)怏w，然后用排水法測量氧氣的體積，根據(jù)G中氧氣的體積可知過氧化鈉的質(zhì)量，進(jìn)而可確定Na2O2試樣的純度，據(jù)此分析解答。

(1)實(shí)驗(yàn)過程中生成了氣體，且需要測定生成氣體的量，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)避免氣體的逸出，因此實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置氣密性；

(2)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)剩余的二氧化碳；

(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，其中只有2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2為氧化還原反應(yīng)，故答案為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

(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0.01mol，過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.01mol2=0.02mol，過氧化鈉的純度=×100%=78%，故答案為：78%。