Question

【題目】在呼吸面具和潛水艇中可用Na2O2作為供氧劑：

(1)實驗室常用加熱鈉的方法制備Na2O2，Na2O2是_______色固體，實驗室制備Na2O2的化學方程式_______，試寫出Na2O2與CO2反應的化學方程式________。

(2)現有mg含有Na2O雜質的Na2O2試樣。（可供選用的反應物只有CaCO3固體，6molL﹣1 鹽酸和蒸餾水）請從如圖中選用適當的實驗裝置，設計一個最簡單的實驗，測定Na2O2試樣的純度。

請填寫下列空白：

①寫出實驗中Na2O2和Na2O分別發生反應的化學方程式__________、__________。

②應選用的裝置的連接順序應是___________。

③若開始時測得樣品的質量為2.0g，反應結束后測得生成氣體的體積為224mL（標準狀況），計算出試樣中Na2O2的純度為：__________。

Answer 1

【答案】淡黃色 2NaO2Na2O2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH G→A→B→F 78%

【解析】

(1)Na與O2在加熱條件下反應產生淡黃色的Na2O2，Na2O2能夠與CO2反應產生碳酸鈉和氧氣；

(2)根據Na2O與水反應但不產生O2，Na2O2與水反應有O2產生。在裝置⑤中用H2O與樣品反應，產生的O2通過A進入到裝置①中，通過排水方法收集O2，反應產生的O2的體積通過裝置④的量筒讀出結合試樣質量和有關化學方程式，計算Na2O2的質量和含量。

(1)Na與O2在加熱條件下反應產生Na2O2，Na2O2是淡黃色的固體，制備Na2O2的反應方程式為：2NaO2Na2O2；Na2O2能夠與CO2反應產生碳酸鈉和氧氣，反應方程式為：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2；

(2)①在實驗中Na2O2與H2O反應產生NaOH和O2，反應方程式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；Na2O與H2O發生反應產生NaOH，反應的化學方程式為：Na2O+H2O=2NaOH；

②使用裝置⑤(試樣與足量水反應的裝置)、①和④(量度O2體積的裝置)來測定試樣中Na2O2的純度。由于①和④是排水方法量取氣體的體積，所以裝置接口連接順序為G→A→B→F；

③n(O2)==0.01mol，由2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2可知 n(Na2O2)= n(O2)=0.02mol，則 m(Na2O2)=0.02mol×78g/mol=1.56g，試樣中Na2O2的純度為×100%=78%。