Question

现有一定量含有Na₂O杂质的Na₂O₂试样，用下图所示的实验装置测定Na₂O₂试样的纯度．（可供选用的试剂只有CaCO₃固体、6mol/L盐酸、6mol/L硫酸和蒸馏水）
回答下列问题：

（1）装置A中液体试剂选用

 

，理由是

 

．
（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2.0g，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

考点：实验装置综合

专题：实验设计题

分析：（1）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；
（2）B中饱和的碳酸氢钠溶液可以吸收HCl，但是不吸收二氧化碳；E中碱石灰可以吸收二氧化碳；
（3）根据氧化钠和过氧化钠的性质来回答；
（4）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）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：6mol/L盐酸；A的目的是制取CO₂，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；
（2）B中饱和的碳酸氢钠溶液可以吸收HCl，但是不吸收二氧化碳，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，防止水蒸气进入D中，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；
（3）装置D中氧化钠和过氧化钠和二氧化碳反应的原理方程式分别为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、Na₂O+CO₂=Na₂CO₃；
（4）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），即生成的氧气的量为

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，过氧化钠的物质的量为0.02mol，过氧化钠的纯度=

0.02mol×78g/mol

2.0g

×100%=78%，
故答案为：78%．

点评：本题考查学生过氧化钠的化学性质知识，通过实验方式考查增加了难度，综合性较强．注意硫酸钙的微溶性，主要从反应原理和装置特点分析，题目难度中等．