Question

鈉是很活潑的金屬，在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Na₂O₂。Na₂O的制取可以通過如下反應(yīng)完成：Na＋NaNO₃Na₂O＋N₂↑(未配平)。請(qǐng)回答下列問題：

(1)上述反應(yīng)的氧化劑是________(寫化學(xué)式)。制取Na₂O時(shí)，若金屬鈉與NaNO₃按質(zhì)量比23∶17投料，充分反應(yīng)后收集到的氣體體積為1.12 m³(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則制得的Na₂O的質(zhì)量為________ kg。

(2)制取Na₂O時(shí)由于設(shè)備密封性不好而進(jìn)入了少量空氣，導(dǎo)致制得的Na₂O產(chǎn)品中含有Na₂O₂雜質(zhì)�，F(xiàn)有Na₂O產(chǎn)品m g(假設(shè)只含有Na₂O₂雜質(zhì))，請(qǐng)從下面選用合適的儀器和試劑，設(shè)計(jì)一種可選用的實(shí)驗(yàn)儀器組合，以完成樣品中Na₂O含量的測(cè)定。

可選用的試劑：

a．濃硫酸　b．水　c．鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液　d．NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液

e．酚酞　f．堿石灰　g．稀鹽酸

實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式	實(shí)驗(yàn)所需儀器(用字母表示)	實(shí)驗(yàn)所需試劑(用字母表示)	實(shí)驗(yàn)需直接測(cè)定的有關(guān)物理量(用文字說明)

(3)某學(xué)生設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案來測(cè)定該試樣中Na₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其操作流程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

該Na₂O產(chǎn)品中Na₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

解析　(1)由N元素的化合價(jià)降低可知，NaNO₃是氧化劑配平化學(xué)方程式：10Na＋2NaNO₃   6Na₂O＋N₂↑，收集到1.12 m³(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)N₂，n(N₂)＝50 mol，那么n(Na₂O)＝300 mol，故m(Na₂O)＝300 mol×62 g·mol^－1＝18.6 kg。(2)要測(cè)定樣品中氧化鈉的含量有多種方法，可通過測(cè)生成O₂的體積來計(jì)算Na₂O₂的量；也可測(cè)反應(yīng)后錐形瓶和溶液的總質(zhì)量與反應(yīng)前錐形瓶、樣品和水的總質(zhì)量之差，還可以通過滴定法測(cè)錐形瓶中生成NaOH的量來計(jì)算。(3)設(shè)試樣中Na₂O的物質(zhì)的量為x mol，Na₂O₂的物質(zhì)的量為y mol，則有：62x＋78y＝7.75 g,78(x＋y)＝9.35 g，解得：x＝0.1 mol，那么Na₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝80%。

答案　(1)NaNO₃　18.6

(2)(以下三種方法任選一種，其他合理方法亦可)

Ⅰ	2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑， Na2O＋H2O===2NaOH	A、D	b	①反應(yīng)前錐形瓶、樣品和水的總質(zhì)量 ②反應(yīng)后錐形瓶和溶液的總質(zhì)量
Ⅱ	2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑， Na2O＋H2O===2NaOH	G、C	b	量筒中收集到的氣體的體積
Ⅲ	2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑， Na2O＋H2O===2NaOH， NaOH＋HCl===NaCl＋H2O	D、H	b、c、e	中和錐形瓶中樣品與水反應(yīng)后所得溶液使用的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積