Question

现有一定量含有Na₂O杂质的Na₂O₂试样，用如图的实验装置测定Na₂O₂试样的纯度．（可供选用的反应物只有CaCO₃固体、6mol/L盐酸、6mol/L硫酸和蒸馏水）回答下列问题：

（1）实验前必须检查装置的气密性．仪器连接好后，在

 

中加适量的水，关闭A中分液漏斗阀门后微热试管，若看到

 

说明装置气密性好．
（2）装置A中液体试剂选用盐酸而不用硫酸，理由是

 

．
（3）装置B的作用是

 

；装置C的作用是

 

；装置E中碱石灰的作用是

 

．
（4）装置D中发生反应的化学方程式是：

 

．
（5）若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL（标准状况），则Na₂O₂试样的纯度为

 

．

Answer 1

分析：（1）先在装置F中进入适量水，关闭A中分液漏斗的阀门，对装置A中的试管加热，根据F中长导管液面变化判断装置的气密性；
（2）根据实验原理装置A采用的是碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，根据碳酸钙和硫酸反应的情况来回答；
（3）获得的二氧化碳气体中含有氯化氢气体，可以用饱和碳酸氢钠来除去，浓硫酸具有吸水性，碱石灰可以吸收二氧化碳；
（4）根据氧化钠和过氧化钠的性质写出过氧化钠、氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式；
（5）根据氧气的量和过氧化钠量的关系来获得过氧化钠质量，进而计算过氧化钠的纯度．

解答：解：（1）检验该装置气密性方法为：连接好装置，在F中进入适量水，关闭装置A中分液漏斗阀门，若F中长导管水面上升，停止加热后水面下降，说明气密性良好，
故答案为：F（或G）；F中长导管水面上升，停止加热后水面下降（若填G则是A加热后G中导管口有气泡冒出）；
（2）装置A是碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，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：硫酸与CaCO₃固体反应生成CaSO₄微溶于水，会覆盖在CaCO₃固体表面，使反应不能持续；
（3）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，可以用饱和碳酸氢钠来除去，浓硫酸具有吸水性，可以将二氧化碳干燥，装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，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；干燥气体；吸收装置D中反应剩余的CO₂；
（4）装置D中氧化钠、过氧化钠分别与二氧化碳发生反应，反应的化学方程式分别为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、Na₂O+CO₂=Na₂CO₃；
（5）根据反应2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反应结束后测得气体体积为224mL（标准状况），生成的氧气的物质的量为：n（O₂）=

224×10-3L

22.4L/mol

=0.01mol，过氧化钠的物质的量为：n（Na₂O₂）=2n（O₂）=0.02mol，
过氧化钠的纯度为：ω（Na₂O₂）=

0.02mol×78g/mol

2.0g

×100%=78%，
故答案为：78%．

点评：本题考查了探究过氧化钠中氧化钠的含量的方法，题目难度中等，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力，试题重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力．