Question

【題目】I、為測定金屬鈉樣品（表面有 Na2O）中鈉單質的質量分數，設計了如下實驗（反應裝置如右圖 所示）：

①稱量 A、B 的總質量

②稱取一定質量的鈉樣品

③將鈉樣品投入錐形瓶中，迅速塞緊帶 U 形干燥管（內含無水 CaCl2 干燥 劑）的橡皮塞 有關數據是：稱取的金屬鈉樣品質量為 a g，A、B 反應前總質量為 b g，反應后 A、B 的總質量為 c g。 請根據題意回答下列問題：

（1）A 中鈉和水反應過程可看到鈉熔成閃亮的小球，產生這一現象原因是：_____________

（2）用 a、b、c 表示的鈉單質的質量分數為_______________

（3）如果沒有 B 裝置對實驗結果有何影響___________。（填“偏大”或“偏小”“不影響”）

II、現用金屬鈉和空氣制備純度較高的 Na2O2，可利用的裝置如下圖。回答下列問題：

（提示：Na2O2 可以與 H2O、CO2 反應）

（4）上述裝置Ⅳ中盛放的試劑是_____，為完成實驗應將裝置Ⅳ接在_____（填寫字母號）。

A.I 之前 B. I 和 II 之間 C. II 和 III 之間 D. III 之后

（5）點燃酒精燈后，觀察到裝置 II 中的現象為_____。

（6）裝置 II 中 Na 生成 Na2O2 的化學反應方程式為_____。

Answer 1

【答案】該反應為放熱，鈉的熔點低23(a＋b－c)/a偏大濃硫酸B鈉熔化成光亮的小球，劇烈燃燒產生黃色火焰，生成淡黃色固體2Na＋O2Na2O2

【解析】

Ⅰ. 測定金屬鈉樣品（表面有 Na2O）中鈉單質的質量分數，利用鈉和水反應放出氫氣，而Na2O與水反應生成氫氧化鈉不放出氫氣，反應前A、B 總質量（b g）與金屬鈉樣品質量（a g）之和與反應后 A、B 的總質量（ c g）的差，即是生成氫氣的質量，根據鈉和水反應的化學方程式列比例式計算可求出金屬鈉樣品中鈉的質量，然后根據鈉的質量和樣品的質量計算鈉的質量分數；B裝置中無水氯化鈣的作用是吸收氫氣中混有的水蒸氣，減少實驗誤差。

II．用金屬鈉和空氣制備 Na2O2，化學方程是為2Na＋O2Na2O2，現象為熔化成光亮的小球，劇烈燃燒產生黃色火焰，生成淡黃色過氧化鈉固體。因為Na2O2 可以與 H2O、CO2 反應，設計裝置I用氫氧化鈉溶液吸收CO2，用裝置IV裝有濃硫酸干燥氧氣，裝置III中盛有堿石灰可防止空氣中水蒸氣進入反應裝置II，據此分析。

Ⅰ.（1）因為與水反應放熱以及鈉的熔點低，所以鈉熔化成閃亮的小球，

故答案為：該反應為放熱，鈉的熔點低；

（2）設Na的質量為xg，則

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

46 2

xg a+b-c

=，

則x=23(a+b-c)

則其質量分數為100%，

故答案為：100%；

（3）沒有B裝置，生成的氫氣會帶走一部分水蒸氣，造成c減小，使質量分數增大，

故答案為：偏大；

Ⅱ.（4）裝置Ⅳ裝有濃硫酸，用途為吸收反應氣體中的水蒸氣，由于水和二氧化碳與過氧化鈉反應，而要求制得較純的過氧化鈉，則Ⅰ為吸二氧化碳，Ⅳ為吸水蒸氣，應將Ⅳ接在Ⅰ與Ⅱ之間，并長進短出，故選B，

故答案為：濃硫酸；B；

（5）鈉在氧氣中燃燒的現象為熔化成光亮的小球，劇烈燃燒產生黃色火焰，生成淡黃色過氧化鈉固體，

故答案為：鈉熔化成光亮的小球，劇烈燃燒產生黃色火焰，生成淡黃色固體；

（6）鈉與氧氣反應生成過氧化鈉，反應為：2Na＋O2Na2O2，

故答案為：2Na＋O2Na2O2。