Question

【題目】現有一定量含有Na2O雜質的Na2O2試樣，用下圖的實驗裝置測定Na2O2試樣的純度(可供選用的反應物只有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)裝置A中液體試劑選用________________。

(2)裝置B的作用是_________。裝置E中堿石灰的作用是________。

(3)裝置D中發生反應的化學方程式是__________。

(4)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】6 mol·L－1鹽酸 除去氣體中的HCl 吸收裝置D中反應剩余的CO2，防止水蒸氣進入D中干擾實驗 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2=Na2CO3 78%

【解析】

裝置A中鹽酸與CaCO3固體制得二氧化碳，因鹽酸具有揮發性，二氧化碳中混有氯化氫和水蒸氣，裝置B中飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，裝置C中濃硫酸干燥二氧化碳除去水蒸氣，裝置D為二氧化碳和過氧化鈉和氧化鈉反應的裝置，裝置E中堿石灰吸收過量的二氧化碳，防止水蒸氣進入D中干擾實驗，裝置F和G為量氣裝置，測定反應生成氧氣的體積。

(1)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，所以用鹽酸而不用硫酸來反應，故答案為：6 mol·L－1鹽酸；

(2)碳酸鈣和鹽酸反應生成的二氧化碳氣體中含有氯化氫氣體，用飽和碳酸氫鈉溶液來除去；裝置E中堿石灰的作用是吸收未反應的二氧化碳，防止對氧氣的體積測量造成干擾，故答案為：除去氣體中的HCl；吸收裝置D中反應剩余的CO2，防止水蒸氣進入D中干擾實驗；

(3)裝置D含有氧化鈉和過氧化鈉，均會和二氧化碳反應，氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉，反應的化學方程式為Na2O＋CO2=Na2CO3，過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，故答案為：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2=Na2CO3；

(4) 標準狀況下224 mL氧氣的物質的量為0.01mol，由反應2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2可計知過氧化鈉的物質的量為0.02 mol，則過氧化鈉的純度為×100%＝78%，故答案為：78%。