Na2O2與水的反應(yīng)實(shí)際是Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2,反應(yīng)放熱,反應(yīng)放出的熱量使部分H2O2受熱分解:2H2O2═2H2O+O2↑.為了測定某過氧化鈉固體的純度,今做如下實(shí)驗(yàn):
①稱取過氧化鈉固體2.00g;
②把這些過氧化鈉固體放入氣密性良好的氣體發(fā)生裝置中;
③向過氧化鈉中滴加水,用某一量筒排水集氣,量筒內(nèi)液面在110mL處恰好與水槽內(nèi)液面相平;
④將燒瓶中的液體轉(zhuǎn)移到250mL的容量瓶中,然后加入蒸餾水,定容,使液面恰好與刻度相切;
⑤用移液管移取25.00mL容量瓶中的液體,放入錐形瓶中,用過量的稀硫酸酸化,然后用0.01mol/L的KMnO4溶液去滴定,至終點(diǎn)時(shí)用去了24.20mLKMnO4溶液(此時(shí)錳全部以Mn2+存在)
(1)有500mL、250mL、150mL的量筒備用,應(yīng)選用量程為
 
的量筒,理由是
 
;
(2)有酸式和堿式兩種滴定管備用,該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用
 
,理由是
 
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(3)在步驟③測量氣體體積時(shí),必須待試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻到室溫時(shí)進(jìn)行,應(yīng)選用右圖裝置中
 
,理由是
 
;此時(shí)量筒內(nèi)的液面高于水槽中液面,立即讀數(shù)會使Na2O2的純度
 
(填“偏高”“偏低”或“不變”);應(yīng)進(jìn)行的操作是
 

(4)在步驟⑤中滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí),溶液的顏色變化是
 

(5)該過氧化鈉的純度為
 
(實(shí)驗(yàn)中得到的氣體體積均看作為標(biāo)準(zhǔn)狀況下).
分析:(1)用量筒量取液體時(shí)應(yīng)選擇體積接近的量筒,以減少誤差;
(2)酸性和強(qiáng)氧化性的物質(zhì)應(yīng)選擇酸式滴定管;
(3)排水法側(cè)氣體體積時(shí),量筒內(nèi)的液面要和水槽中液面相平,所得結(jié)果是常溫常壓下的氣體體積;
(4)高錳酸鉀具有氧化性,雙氧水具有還原性,二者可以發(fā)生氧化還反應(yīng),高錳酸鉀具有紫色;
(5)根據(jù)氧氣的量求分解掉雙氧水,再根據(jù)H2O2與MnO4-反應(yīng)求雙氧水的總量,根據(jù)Na2O2與水反應(yīng)求出此樣品中Na2O2的純度,過氧化鈉的純度=
m(Na2O2)
m(混合物)
×100%;
解答:解:(1)量筒的量程越小,產(chǎn)生的誤差越小,所以用量筒時(shí)應(yīng)選擇體積接近的量筒,以減少誤差,收集110mL氣體應(yīng)選擇150mL的量筒,
故答案為:150mL;氣體體積為110mL,量筒的量程越小,產(chǎn)生的誤差越。
(2)高錳酸鉀是強(qiáng)氧化性的物質(zhì),能腐蝕堿式滴定管的乳膠管,所以應(yīng)選擇酸式滴定管,
故答案為:酸式滴定管;酸性KMnO4具有強(qiáng)氧化性,能腐蝕堿式滴定管的乳膠管;
(3)氣體冷卻時(shí)發(fā)生倒吸現(xiàn)象,裝置B能防止倒吸,所以在步驟③測量氣體體積時(shí),選用B裝置;必須待燒瓶和量筒內(nèi)的氣體都冷卻到室溫時(shí)進(jìn)行,此時(shí)量筒內(nèi)的液面高于水槽中液面,立即讀數(shù)由于量筒中氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓,會使收集到的氣體體積偏高,Na2O2純度偏高,應(yīng)慢慢把量筒往下移,使量筒中液面恰好與水槽中液面相平,
故答案為:B,防止氣體冷卻時(shí)發(fā)生倒吸現(xiàn)象;偏高;應(yīng)慢慢把量筒往下移,使量筒中液面恰好與水槽中液面相平;
(4)高錳酸鉀具有氧化性,雙氧水具有還原性,二者可以發(fā)生氧化還反應(yīng),即2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,高錳酸鉀具有紫色,不需要指示劑來判斷滴定終點(diǎn),當(dāng)溶液剛好出現(xiàn)淺紫紅色,并在半分鐘內(nèi)不褪色,表明達(dá)到滴定終點(diǎn),
故答案為:溶液剛好出現(xiàn)淺紫紅色,并在半分鐘內(nèi)不褪色;
(5)雙氧水分解掉的量,據(jù)2H2O2═2H2O+O2↑,當(dāng)生成110mL氧氣時(shí),分解掉雙氧水
0.110L
22.4L/mol
×2≈0.01(mol),根據(jù)反應(yīng)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O求的剩余雙氧水的量
5×24.20×0.01×10-3×10
2
mol≈0.006mol,所以雙氧水的總量=0.01mol+0.006mol=0.016mol,根據(jù)反應(yīng)Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2,可知過氧化鈉的量為0.0016mol,純度=
0.0016mol×78g/mol
2.0g
×100%
=62.4%,
故答案為:62.4%
點(diǎn)評:本題考查探究過氧化鈉固體的純度實(shí)驗(yàn),涉及反應(yīng)原理、現(xiàn)象、用途等相關(guān)知識點(diǎn),知識面很廣,探究問題較多,側(cè)重綜合考查學(xué)生分析和解決問題的能力,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某同學(xué)欲探究Na2O2與水的反應(yīng),可供使用的試劑有:Na2O2、蒸餾水、KMnO4酸性溶液、MnO2.該同學(xué)取一定量Na2O2樣品與過量水反應(yīng),待完全反應(yīng)后,得到溶液X和一定量氧氣 O2,該同學(xué)推測反應(yīng)中可能生成了H2O2,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.
(1)試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溶液X中含過氧化氫
取少量X于試管中,加入少量MnO2固體,用帶火星的木條檢驗(yàn)生成的O2
取少量X于試管中,加入少量MnO2固體,用帶火星的木條檢驗(yàn)生成的O2

(2)通過上述實(shí)驗(yàn)證明溶液中確實(shí)存在H2O2.取少量X于試管中,滴加幾滴酚酞試液,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
酚酞先變紅,又褪色
酚酞先變紅,又褪色

(3)取少量X于試管中,滴加FeCl2溶液,立即生成紅褐色沉淀,則該反應(yīng)的離子方程式為
H2O2+2Fe2++4OH-=2Fe(OH)3
H2O2+2Fe2++4OH-=2Fe(OH)3

(4)已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,同時(shí)放出氧氣,完成并配平該反應(yīng)的離子方程式:
2
2
MnO4-+
5
5
H2O2+
6
6
H+-
2
2
Mn2++
5
5
O2↑+
8
8
H2O
H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某同學(xué)欲探究Na2O2與水的反應(yīng),可供使用的試劑有:Na2O2、蒸餾水、KMnO4酸性溶液、MnO2.該同學(xué)取一定量Na2O2樣品與過量水反應(yīng),待完全反應(yīng)后,得到溶液X和一定量O2,該同學(xué)推測反應(yīng)中可能生成了H2O2,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.
(1)寫出Na2O2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

(2)試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溶液X中含過氧化氫
取溶液X少量于潔凈的試管中,加入適量MnO2粉末,用帶火星的木條檢驗(yàn),若木條復(fù)燃證明有H2O2
取溶液X少量于潔凈的試管中,加入適量MnO2粉末,用帶火星的木條檢驗(yàn),若木條復(fù)燃證明有H2O2

(3)通過上述實(shí)驗(yàn)證明溶液中確實(shí)存在H2O2.取少量X于試管中,滴加FeCl2溶液,立即生成紅褐色沉淀,配平下列反應(yīng)的離子方程式:
1
1
H2O2+
2
2
Fe2++
4
4
OH---
2
2
Fe(OH)3↓,該反應(yīng)中H2O2表現(xiàn)了
氧化性
氧化性
性(填“氧化”或“還原”).
(4)已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,同時(shí)放出氧氣,此時(shí)H2O2表現(xiàn)了
還原
還原
性(填“氧化”或“還原”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列關(guān)于鈉的氧化物的敘述正確的是( 。
A、Na2O可用于呼吸面具B、Na2O不穩(wěn)定,能繼續(xù)被O2氧化生成Na2O2C、Na2O2是白色固體,和冷水作用得到O2和NaOHD、Na2O2與水的反應(yīng)中,氧化劑是Na2O2,還原劑是水

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列關(guān)于鈉的氧化物的敘述正確的是( 。
A、Na2O可用于呼吸面具B、Na2O不穩(wěn)定,能繼續(xù)被O2氧化生成Na2O2C、Na2O2是白色固體,和冷水作用得到O2和NaOHD、Na2O2與水的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)

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