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)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_____。
【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%。