Question

【題目】Ⅰ. Na2O2與SO3(g)的反應類似于Na2O2與CO2(g)的反應，請寫出Na2O2與SO3反應的化學方程式：________________________。

Ⅱ. 某學生課外活動小組模擬呼吸面具中的反應原理，設計用下圖所示的儀器來制取氧氣并測量氧氣的體積。圖中量氣裝置E由甲乙兩根玻璃管組成，它們由橡皮管連通，并裝入適量水。甲管有刻度（0～50mL）供量氣用，乙管可上下移動調節液面高低。實驗可供選用的藥品還有：稀硫酸、鹽酸、過氧化鈉、碳酸鈉、大理石、水。

請回答下列問題：

（1）圖中各裝置接口連接順序是（填各接口的編號，其中連接膠管及夾持裝置均省略，）：

_________ → → → ⑥ → ⑦ → → →

（2）裝置D中發生反應的化學方程式為：___________________。

（3）裝置B的作用是（用離子方程式表示）：____________________。

（4）為了較準確測量氧氣的體積，除了必須檢查整個裝置的氣密性之外，在讀反應前后甲管中液面的讀數求其差值的過程中，還應注意_______（填字母編號）。

a．視線與液體凹液面最低處相平才讀數

b．等待氣體恢復常溫才讀數

c．上下移動乙管，使甲乙兩管液面相平才讀數

（5）實驗測得收集的氧氣在標準狀況下體積為V L，則參與反應的Na2O2 的物質的量為___________mol。

Answer 1

【答案】Ⅰ.2SO3＋2Na2O2＝2Na2SO4＋O2 （1）⑤③④⑥⑦②①⑧

（2）2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑

（3）HCO3- + H+ = H2O + CO2↑（4）abc（5）V/11.2

【解析】Ⅰ. 根據過氧化鈉和CO2的反應原理類比書寫過氧化鈉和SO3的反應；

Ⅱ. 題目要求利用過氧化鈉與二氧化碳（潮濕）反應制取氧氣，故首先需要制備二氧化碳。只有儀器C可以用來制取二氧化碳。制氣原料應該采用大理石和鹽酸，此法制得的二氧化碳中會含有少量氯化氫。須通過裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，以除去這些氯化氫。然后使凈化后的二氧化碳通過過氧化鈉來制取氧氣，該儀器只能選用裝置D。此反應屬于氣體與固體之間的反應，不易反應完全，為了除去生成的氧氣中混有未反應的二氧化碳，可以使它們通過儀器A。在測量氧氣體積時，為了使測量更為準確，要注意上下移動儀器E中的乙管，使甲、乙兩管的液面相平，以使甲管中的氣壓與大氣氣壓相等，同時視線應與甲管內凹液面最低處相平，以減少觀察誤差。最后根據方程式計算過氧化鈉的物質的量。

解析：Ⅰ、Na2O2與CO2(g)反應生成碳酸鈉和氧氣，則Na2O2與SO3反應的化學方程式為2SO3＋2Na2O2＝2Na2SO4＋O2↑；

Ⅱ、（1）儀器C可以用來制取二氧化碳，連接③用來除去HCl，④連接⑥可使二氧化碳與過氧化鈉反應生成氧氣，然后連接②可除去未反應的二氧化碳，最后連接⑧測量氣體的體積，所以順序為⑤③④⑥⑦②①⑧；

（2）裝置D中過氧化鈉與CO2及水蒸氣發生反應的化學方程式分別為2Na2O2 + 2CO2＝2Na2CO3 + O2、2Na2O2 + 2H2O＝4NaOH + O2↑；

（3）儀器C可以用來制取二氧化碳，此法制得的二氧化碳中會含有少量氯化氫，須通過裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，以除去這些氯化氫，反應的離子方程式為HCO3- + H+ = H2O + CO2↑；

（4）為了較準確地測量氧氣的體積，除了必須檢查整個裝置的氣密性之外，在讀取反應前后甲管中液面的讀數。求其差值的過程中，應注意：①等待氣體恢復常溫才讀數；②讀數時要調節E中甲乙的液面使其同一高度；③讀數時視線要與凹液面最低處相平；

（5）2Na2O2 + 2CO2＝2Na2CO3 + O2

2mol 22.4L

n VL

n=2mol×VL/22.4L=V/11.2mol。