16.為測定已部分變質(zhì)的過氧化鈉(假定雜質(zhì)全部為碳酸鈉)的純度,設(shè)計了如下圖所示的實驗.圖中Q為一具有良好彈性的氣球(氣球不參與反應(yīng),也不會被腐蝕),稱取一定量的樣品放入其中,按圖安裝的實驗裝置打開分液漏斗的活塞,將稀硫酸滴入氣球中.請?zhí)羁眨?br />
(1)Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成了兩種氣體,這兩種氣體的分子式為O2、CO2,寫出反應(yīng)的離子方程式:2Na2O2+4H+=4Na++2H2O+O2↑、CO32-+2H+=H2O+CO2
(2)導(dǎo)管a的作用是平衡分液漏斗上下的壓強(qiáng)使順利流下.
(3)為測定反應(yīng)生成氣體的總體積,滴稀硫酸前必須關(guān)閉(填K1、K2、K3,下同)K1、K2,打開K3
(4)當(dāng)上述反應(yīng)停止后將K1、K2、K3處于關(guān)閉狀態(tài),然后先打開K2,再緩緩打開K1,這時可觀察到的現(xiàn)象是氣球Q慢慢縮小,量筒Ⅱ內(nèi)液面下降.
(5)b中裝的固體試劑是堿石灰(或生石灰,或氫氧化鈉).
(6)實驗結(jié)束時量筒I中有xmL水,量筒II中收集到y(tǒng)mL氣體(體積均折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況),則過氧化鈉的純度是$\frac{78y}{53x+25y}$×100%.

分析 (1)變質(zhì)的過氧化鈉中含有碳酸鈉,加入酸后Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑;Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,據(jù)此判斷氣體的組成及離子方程式;
(2)為使分液漏斗內(nèi)液體順利流下,應(yīng)是分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)相等;
(3)反應(yīng)產(chǎn)生的CO2、O2使氣球變大,將廣口瓶中氣體排出,水進(jìn)入量筒Ⅰ中,所以量筒Ⅰ中水的體積即為產(chǎn)生的CO2、O2的體積;
(4)反應(yīng)停止,打開K2,再緩緩打開K1,廣口瓶內(nèi)外相通,氣球Q慢慢縮;
(5)混合氣體通過堿石灰(或生石灰,或氫氧化鈉)吸收CO2;
(6)根據(jù)化學(xué)方程式計算出碳酸鈉、過氧化鈉的質(zhì)量并過氧化鈉的純度.

解答 解:(1)變質(zhì)的過氧化鈉中含有碳酸鈉,加入酸后Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑、Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,所以Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成的兩種氣體的分子式為 O2、CO2,這兩個反應(yīng)的離子方程式為2Na2O2+4H+=4Na++2H2O+O2↑、CO32-+2H+=H2O+CO2↑,
故答案為:O2、CO2;2Na2O2+4H+=4Na++2H2O+O2↑、CO32-+2H+=H2O+CO2↑;
(2)為使分液漏斗內(nèi)液體順利流下,應(yīng)是分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)相等,所以導(dǎo)管a的作用是平衡分液漏斗上下的壓強(qiáng)使順利流下,
故答案為:平衡分液漏斗上下的壓強(qiáng)使順利流下;
(3)反應(yīng)產(chǎn)生的CO2、O2使氣球變大,將廣口瓶中氣體排出,水進(jìn)入量筒Ⅰ中,所以量筒Ⅰ中水的體積即為產(chǎn)生的CO2、O2的體積,所以滴稀H2SO4前必須關(guān)閉K1、K2打開K3
故答案為:K1、K2;K3;
(4)反應(yīng)停止,打開K2,再緩緩打開K1,廣口瓶內(nèi)外相通,氣球Q慢慢縮小,量筒Ⅱ內(nèi)液面下降,
故答案為:氣球Q慢慢縮小,量筒Ⅱ內(nèi)液面下降;
(5)混合氣體通過堿石灰(或生石灰,或氫氧化鈉)吸收CO2,
故答案為:堿石灰(或生石灰,或氫氧化鈉);
(6)量筒I中有xmL水,則收集到的氧氣的物質(zhì)的量為  $\frac{y×10{\;}^{-3}}{22.4}$  mol,量筒II中收集到y(tǒng)mL氣體,則收集到的二氧化碳的物質(zhì)的量為   $\frac{(x-y)×10{\;}^{-3}}{22.4}$ mol,
     2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑;     Na2CO3 +H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,
$\frac{y×10{\;}^{-3}}{22.4}$×2                $\frac{y×10{\;}^{-3}}{22.4}$    $\frac{(x-y)×10{\;}^{-3}}{22.4}$              $\frac{(x-y)×10{\;}^{-3}}{22.4}$      
  則過氧化鈉的質(zhì)量為:$\frac{y×10{\;}^{-3}}{22.4}$×2×78,碳酸鈉的質(zhì)量為:$\frac{(x-y)×10{\;}^{-3}}{22.4}$×106,
所以過氧化鈉的純度:$\frac{m(過氧化鈉)}{m(過氧化鈉)+m(碳酸鈉)}$×100%=$\frac{78y}{53x+25y}$×100%,
故答案為:$\frac{78y}{53x+25y}$×100%.

點評 本題考查混合物含量的測定,題目難度中等,本題要搞清量筒Ⅰ、Ⅱ的作用,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算即可解答,對學(xué)生的分析問題的能力及運算能力有較高的要求.

練習(xí)冊系列答案
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6.(1)如圖1是一種新燃料電池,它以CO為燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物為電解質(zhì),圖2是粗銅精煉的裝置圖,現(xiàn)用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實驗.

①寫出A極發(fā)生的電極反應(yīng)式CO-2e-+CO32-=2CO2;
②要用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實驗,則B極應(yīng)該與D極 (填:“C”或“D”)相連;
③當(dāng)消耗1.12L(標(biāo)況下)CO時,粗銅電極理論上減少銅的質(zhì)量不超過3.2克.
(2)工業(yè)上,可用鐵作陽極,電解KOH溶液制備K2FeO4
①電解過程中,OH-向陽(填“陰”或“陽”)極移動,陽極的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;
②若陽極有28gFe溶解,則陰極析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為33.6L.

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7.草酸亞鐵晶體(FeC2O4•2H2O)是一種淺黃色固體,難溶于水,受熱易分解,是生產(chǎn)鋰電池的原材料,也常用作分析試劑及顯影劑等,其制備流程如下:
 
(1)配制硫酸亞鐵銨[(NH42Fe(SO42]溶液時,需加少量硫酸,目的是抑制Fe2+水解.
(2)加熱到沸騰時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(NH42Fe(SO42+H2C2O4+2H2O=FeC2O4•2H2O↓+H2SO4+(NH42SO4
(3)向盛有草酸亞鐵品體的試管中滴入硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,溶液變?yōu)樽攸S色,同時有氣體生成.已知反應(yīng)中MnO4-轉(zhuǎn)化為無色的Mn2+,則該過程中被氧化的元素是碳和鐵.若反應(yīng)中消耗l mol FeC2O4•2H2O,則參加反應(yīng)的n(KMnO4)=0.6.
(4)草酸亞鐵品體在氬氣氣氛中進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如圖所示(TG%表示殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)),請回答下列問題:

①A→B發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4+2H2O.
②精確研究表明,B→C實際上是分兩步進(jìn)行的,每一步只釋放一種氣體,第二步釋放的氣體相對分子質(zhì)量較第一步大,則第一步釋放的氣體的化學(xué)式是CO;釋放第二種氣體時的化學(xué)方程式為FeCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO2↑.

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4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( 。
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.12LCCl4含有Cl原子數(shù)目為0.4NA
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11.常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大題共存的是( 。
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(3)以上物質(zhì)中屬于非電解質(zhì)的是②④.

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B.參加反應(yīng)的鎂、鋁的質(zhì)量之比為4:3
C.反應(yīng)消耗鎂、鋁的摩爾質(zhì)量之比為2:3
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