Question

9．現(xiàn)有一定量含有Na₂O雜質(zhì)的Na₂O₂試樣，用下圖的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定Na₂O₂試樣的純度．（可供選用的反應(yīng)物只有CaCO₃固體、6mol/L鹽酸、6mol/L硫酸和蒸餾水）

回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)前必須檢查檢查裝置的氣密性．
（2）裝置A中液體試劑選用鹽酸而不用硫酸，理由是硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣是微溶于水的，會(huì)覆蓋在碳酸鈣的表面，使反應(yīng)不能持續(xù)．
（3）裝置B的作用是除去氣體中的HCl；
裝置C的作用是干燥氣體；
裝置E中堿石灰的作用是吸收裝置D中反應(yīng)剩余的二氧化碳．
（4）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．
（5）若開始時(shí)測(cè)得樣品的質(zhì)量為2.0g，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得氣體體積為224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則Na₂O₂試樣的純度為78%．

Answer 1

分析 （1）組裝完儀器后必須進(jìn)行的操作為檢查裝置的氣密性；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理裝置A采用的是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，根據(jù)碳酸鈣和硫酸反應(yīng)的情況來(lái)回答；
（3）獲得的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉來(lái)除去，濃硫酸具有吸水性，堿石灰可以吸收二氧化碳；
（4）裝置D中是過氧化鈉和二氧化碳反生成碳酸鈉和氧氣，氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉；
（5）根據(jù)氧氣的量和過氧化鈉量的關(guān)系來(lái)獲得過氧化鈉質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算過氧化鈉的純度．

解答 解：（1）組裝完儀器后必須進(jìn)行的操作為檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
（2）裝置A是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，碳酸鈣和硫酸反應(yīng)時(shí)，生成的硫酸鈣是微溶于水的，會(huì)覆蓋在碳酸鈣的表面，使反應(yīng)不能持續(xù)，所以用鹽酸而不用硫酸來(lái)反應(yīng)，故答案為：硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣是微溶于水的，會(huì)覆蓋在碳酸鈣的表面，使反應(yīng)不能持續(xù)；
（3）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，可以用飽和碳酸氫鈉來(lái)除去，濃硫酸具有吸水性，可以將二氧化碳干燥，裝置E中堿石灰的作用是吸收二氧化碳，防止對(duì)氧氣的體積測(cè)量造成干擾，
故答案為：除去氣體中的HCl；干燥氣體；吸收裝置D中反應(yīng)剩余的二氧化碳；
（4）裝置D中是過氧化鈉和二氧化碳反生成碳酸鈉和氧氣，氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：Na₂O+CO₂=Na₂CO₃，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（5）根據(jù)反應(yīng)2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得氣體體積為224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），即生成的氧氣的量0.01mol，過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.02mol，
過氧化鈉的純度=$\frac{0.02mol×78g/mol}{2.0g}$×100%=78%，故答案為：78%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生過氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)方式考查增加了難度，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．