Question

【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)装置A中液体试剂选用________________。

(2)装置B的作用是_________。装置E中碱石灰的作用是________。

(3)装置D中发生反应的化学方程式是__________。

(4)若开始时测得样品的质量为2.0 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_____。

Answer 1

【答案】6 mol·L－1盐酸 除去气体中的HCl 吸收装置D中反应剩余的CO2，防止水蒸气进入D中干扰实验 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2=Na2CO3 78%

【解析】

装置A中盐酸与CaCO3固体制得二氧化碳，因盐酸具有挥发性，二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气，装置B中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，装置C中浓硫酸干燥二氧化碳除去水蒸气，装置D为二氧化碳和过氧化钠和氧化钠反应的装置，装置E中碱石灰吸收过量的二氧化碳，防止水蒸气进入D中干扰实验，装置F和G为量气装置，测定反应生成氧气的体积。

(1)碳酸钙和硫酸反应时，生成的硫酸钙是微溶于水的，会覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能持续，所以用盐酸而不用硫酸来反应，故答案为：6 mol·L－1盐酸；

(2)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体，用饱和碳酸氢钠溶液来除去；装置E中碱石灰的作用是吸收未反应的二氧化碳，防止对氧气的体积测量造成干扰，故答案为：除去气体中的HCl；吸收装置D中反应剩余的CO2，防止水蒸气进入D中干扰实验；

(3)装置D含有氧化钠和过氧化钠，均会和二氧化碳反应，氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，反应的化学方程式为Na2O＋CO2=Na2CO3，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，故答案为：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2=Na2CO3；

(4) 标准状况下224 mL氧气的物质的量为0.01mol，由反应2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2可计知过氧化钠的物质的量为0.02 mol，则过氧化钠的纯度为×100%＝78%，故答案为：78%。