Question

17．過氧化鈉常作漂白劑、殺菌劑、消毒劑．過氧化鈉保存不當(dāng)容易吸收空氣中CO₂而變質(zhì)．
（1）某課外活動小組欲探究某過氧化鈉樣品是否已經(jīng)變質(zhì)，取少量樣品，溶解，加入CaCl₂或BaCl₂溶液，充分振蕩后有白色沉淀，證明Na₂O₂已經(jīng)變質(zhì)．
（2）該課外活動小組為了粗略測定過氧化鈉的純度，他們稱取a g樣品，并設(shè)計用如圖裝置來測定過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

①A中發(fā)生反應(yīng)離子方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑．
②將儀器連接好以后，必須進行的第一步操作是檢查裝置的氣密性．
③B裝置出來的氣體是否需要干燥否．（填“是”或“否”）
④寫出裝置C中發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
⑤D中NaOH溶液的作用吸收未反應(yīng)的CO₂．
⑥實驗結(jié)束時，讀取實驗中生成氣體的體積時，不合理的是a．
a．直接讀取氣體體積，不需冷卻到室溫
b．上下移動量筒，使得E、F中液面高度相同
c．視線與凹液面的最低點相平讀取量筒中水的體積
⑦讀出量筒內(nèi)水的體積后，折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為V mL，則樣品中過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{39V}{56a}$%．
⑧實驗完成后E到F之間導(dǎo)管內(nèi)殘留水的體積會使測量結(jié)果偏�。�（填“偏大”、“偏小”或“不影響”）

Answer 1

分析 （1）過氧化鈉在空氣中變質(zhì)會最后生成碳酸鈉固體，依據(jù)碳酸根離子檢驗是否變質(zhì)；
（2）裝置圖中A為生成二氧化碳的裝置，B為洗氣裝置，C為二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)的裝置，D為吸收多余的二氧化碳的裝置，E和F是測量生成氧氣的體積的裝置；
①A中發(fā)生反應(yīng)是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳、水和氯化鈣；
②依據(jù)裝置圖分析可知，測定方法是測定二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成的氧氣，裝置中必須是氣密性完好；
③B為洗氣裝置，吸收二氧化碳中混有的HCl，防止HCl與過氧化鈉反應(yīng)，B中水蒸氣和二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)都是2mol過氧化鈉反應(yīng)生成1mol氣體；
④裝置C中是二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣的反應(yīng)；
⑤D為吸收多余的二氧化碳的裝置；
⑥依據(jù)量筒讀取液體體積時需要和集氣瓶液面向平，溫度在常溫下；
⑦依據(jù)生成氧氣的體積計算物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)方程式計算得到過氧化鈉物質(zhì)的量，得到過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
⑧實驗完成后E到F之間導(dǎo)管內(nèi)殘留水，測定氧氣體積減�。�

解答 解：（1）過氧化鈉在空氣中變質(zhì)會最后生成碳酸鈉固體，探究一包過氧化鈉樣品是否已經(jīng)變質(zhì)，可以利用碳酸根離子和鋇離子結(jié)合生成碳酸鋇白色沉淀證明Na₂O₂已經(jīng)變質(zhì)，取少量樣品，溶解，加入CaCl₂或BaCl₂溶液，充分振蕩后有白色沉淀，證明Na₂O₂已經(jīng)變質(zhì)，
故答案為：CaCl₂或BaCl₂溶液；
（2）裝置圖中A為生成二氧化碳的裝置，B為洗氣裝置，吸收二氧化碳中混有的HCl，防止HCl與過氧化鈉反應(yīng)，C為二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)的裝置，D為吸收多余的二氧化碳的裝置，防止多余的二氧化碳進入量氣裝置，導(dǎo)致測得的氧氣的體積偏大，E和F是測量生成氧氣的體積的裝置；
①A中發(fā)生反應(yīng)是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳、水和氯化鈣，反應(yīng)的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；
②實驗探究測定方法是測定二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成的氧氣，裝置中必須是氣密性完好，將儀器連接好以后，必須進行的第一步操作是檢查裝置的氣密性；
故答案為：檢查裝置的氣密性；
③B裝置出來的氣體不需要干燥，二氧化碳、水蒸氣和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣的物質(zhì)的量定量關(guān)系相同對測定過氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)無影響，所以不需要干燥出去水蒸氣，
故答案為：否；
④裝置C中是二氧化碳、水蒸氣和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂； 2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
⑤D為吸收多余的二氧化碳的裝置，防止多余的二氧化碳進入量氣裝置，導(dǎo)致測得的氧氣的體積偏大，
故答案為：吸收未反應(yīng)的CO₂；
⑥a．直接讀取氣體體積，不冷卻到室溫，會使溶液體積增大，讀出結(jié)果產(chǎn)生誤差，故a不正確；
b．調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同，使裝置內(nèi)壓強和外界壓強相同，避免讀取體積產(chǎn)生誤差，故b正確；
c．視線與凹液面的最低點相平讀取量筒中水的體積是正確的讀取方法，故c正確；
故答案為：a；
⑦測定出量筒內(nèi)水的體積后，折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為VmL，物質(zhì)的量=$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$，則樣品中過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=$\frac{\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}mol×2×78g/mol}{ag}$×100%=$\frac{39V}{56a}$%；
故答案為：$\frac{39V}{56a}$%；
⑧實驗完成后E到F之間導(dǎo)管內(nèi)殘留水的體積會使測定氧氣體積減小，導(dǎo)致測定過氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測量結(jié)果偏小，故答案為：偏小．

點評 本題考查了物質(zhì)組成的實驗探究方法，實驗設(shè)計方法，實驗計算應(yīng)用，裝置圖的分析判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等．