Question

【題目】現有一定量含有Na2O雜質的Na2O2試樣，用下圖所示的實驗裝置測定Na2O2試樣的純度(通過CO2與樣品反應后生成O2的量測定Na2O2的含量)。(可供選用的反應物：CaCO3固體、6 mol·L-1鹽酸、6 mol·L-1硫酸和蒸餾水)

回答下列問題：

(1)實驗前必須先_________。

(2)裝置A中液體試劑應選用_____。

(3)裝置B的作用是_________；裝置C的作用是____；裝置E中堿石灰的作用是__________。

(4)裝置D中發生反應的化學方程式是___________。

(5)若開始時測得樣品的質量為2.0 g，反應結束后測得氣體體積為224 mL(標準狀況)，則Na2O2試樣的純度為________。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 6 mol·L-1 鹽酸 除去氣體中的HCl 干燥氣體 吸收裝置D中反應剩余的CO2 Na2O+CO2＝Na2CO3 、2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 78%

【解析】

根據化學實驗基礎及除雜原則分析；根據化學反應方程式化學計量計算分析。

(1)所有化學實驗前都要進行氣密性檢驗；

(2) 裝置A是碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳，若碳酸鈣和硫酸反應時，生成的硫酸鈣是微溶于水的，會覆蓋在碳酸鈣的表面，使反應不能持續，故裝置A中液體試劑應選用用鹽酸來反應；

(3) 碳酸鈣和鹽酸反應生成的二氧化碳氣體中含有鹽酸揮發出來的氯化氫氣體和水蒸氣，可以用飽和碳酸氫鈉來除去，可以用濃硫酸吸收水蒸氣，裝置E中堿石灰的作用是吸收二氧化碳，防止CO2對氧氣的體積測量造成干擾，故答案為：除去氣體中的HCl，干燥氣體， 吸收裝置D中反應剩余的CO2；

(4) 裝置D中是CO2與Na2O2、Na2O反應，反應方程式：Na2O+CO2＝Na2CO3 、2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；

(5) 根據反應2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，反應結束后測得氣體體積為224mL（標準狀況），生成的氧氣的物質的量為：n（O2）=0.224L/22.4L·mol-1=0.01mol，過氧化鈉的物質的量為：n（Na2O2）=2n（O2）=0.02mol，過氧化鈉的純度為：ω（Na2O2）=(0.02mol×78g/mol)÷2.0g=78%；