Question

【题目】现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下：

请回答下列问题：

（1）若规定气体的流动方向为从左到右，则组合实验装置时各仪器的连接顺序是：

空气→Ⅳ→____→___→____（填“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”，仪器不能重复使用）。

（2）装置Ⅳ中盛放的药品是____，其作用是_______。

（3）装置Ⅱ的作用是______。

（4）操作中通空气和加热的先后顺序为________。

（5）若去掉装置Ⅲ，装置Ⅰ中除反应生成Na2O2外，还可能发生的反应有______（写出两个化学方程式）。

Answer 1

【答案】Ⅲ Ⅰ Ⅱ NaOH溶液 吸收导入的空气中的CO2 吸收空气中的水蒸气和CO2，防止其进入Ⅰ装置，降低Na2O2纯度 先通空气，后加热 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑

【解析】

（1）金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，需要空气中的氧气和金属钠加热反应生成Na2O2，空气中的水蒸气和CO2，需要除去CO2后干燥；把空气通入IV中除去CO2，再通入浓硫酸中干燥，在装置I中加热生成Na2O2，装置II可防止空气中的CO2和水蒸气进入反应装置，据此分析作答；

（2）装置Ⅳ用于除去空气中的CO2，可以选择NaOH溶液；

（3）装置Ⅱ在整个实验的最后，用于防止空气中的CO2和水蒸气进入反应装置；

（4）实验时先通入足量的空气后再加热，可避免生成的Na2O2和CO2、水蒸气反应生成杂质；

（5）装置Ⅲ用于除去空气中的水蒸气，若去掉该装置，那么会发生金属钠与水的反应和过氧化钠与水的反应。

（1）由分析可知空气进入装置后先用氢氧化钠溶液除去CO2，再用浓硫酸干燥，最后金属钠与O2反应生成Na2O2，因此装置的连接顺序为：空气→Ⅳ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ；

（2）装置Ⅳ用于除去空气中的CO2，一般选择NaOH溶液除去CO2；

（3）装置Ⅱ在整个实验的最后，用于防止空气中的CO2和水蒸气进入反应装置，因此装置Ⅱ的作用是吸收空气中的水蒸气和CO2，防止其进入Ⅰ装置，降低Na2O2纯度；

（4）为了避免生成的Na2O2和CO2、水蒸气反应生成杂质，应先通入足量的空气后再加热；

（5）装置Ⅲ用于除去空气中的水蒸气，若去掉该装置，那么会发生金属钠与水的反应和过氧化钠与水的反应，反应方程式分别为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。