题目内容
【题目】现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L-1盐酸、6 mol·L-1硫酸和蒸馏水)。
回答下列问题:
(1)连接好装置后需要进行的一步操作是:______,装置C的作用是________,装置E的作用是:____________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式是__________、__________。
(3)若开始时测得样品的质量为2.2 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为______。(保留一位小数点)
【答案】装置的气密性检查 干燥气体 防止水分进入D中确保实验准确 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Na2O+CO2===Na2CO3 70.9%
【解析】
根据装置图可知要测定Na2O2试样的纯度,可以利用过氧化钠和二氧化碳反应生成的氧气来完成,因此装置A是产生二氧化碳的,B和C是净化二氧化碳的,D是过氧化钠和二氧化碳反应产生氧气,E是吸收未反应的二氧化碳,最后利用排水法收集氧气,测量氧气的体积,据此解答。
(1)由于反应中产生气体,则连接好装置后需要进行的一步操作是装置的气密性检查;由于生成的二氧化碳中含有水蒸气,则装置C中浓硫酸的作用是干燥气体;反应中二氧化碳是过量的,则装置E中碱石灰的作用是防止水分进入D中确保实验准确;
(2)氧化钠和过氧化钠均与二氧化碳反应,则装置D中发生反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、Na2O+CO2=Na2CO3;
(3)若开始时测得样品的质量为2.2 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),因此氧气的物质的量是0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,根据方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知过氧化钠是0.02mol,质量是0.02mol×78g/mol=1.56g,则Na2O2试样的纯度为1.56g/2.2g×100%≈70.9%。
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【题目】在相同的密闭容器中,用高纯度纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验:2 H2O(g)2 H2(g) + O2(g) H>0,实验测得反应体系中水蒸气浓度(mol/L)的变化结果如下:
序号 | 时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 |
① | 温度T1 / 1号Cu2O | 0.0500 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | 温度T1 / 2号Cu2O | 0.0500 | 0.0490 | 0.0483 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | 温度T2 / 2号Cu2O | 0.0500 | 0.0480 | 0.0470 | 0.0470 | 0.0470 | 0.0470 |
下列说法不正确的是
A. 实验①前20 min的平均反应速率v(O2) = 7×10ˉ5 mol/( L·min)
B. 实验①、②条件下的平衡常数相等,且小于实验③条件下的平衡常数
C. 2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高
D. 实验时的温度T2高于T1