Question

【題目】某種含有少量氧化鈉的過氧化鈉試樣（已知試樣質量為1.560g、錐形瓶和水的質量為190.720g），利用如圖裝置測定混合物中Na2O2的質量分數，每隔相同時間讀得電子天平的數據如下表：

（1）寫出Na2O2和H2O反應的化學方程式_______。

（2）計算過氧化鈉質量分數時，除了試樣的質量，錐形瓶和水的質量，還必需的數據是______，不必作第6次讀數的原因是______。

（3）根據上述數據，過氧化鈉的質量分數是_____（保留2位小數）。

（4）測定上述樣品（1.560g）中Na2O2質量分數的另一種方案，其操作流程如圖：

①操作Ⅰ的名稱是_____。

②需直接測定的物理量是_____。

③操作Ⅱ需要的儀器除了酒精燈，還需要_____（固定、夾持儀器除外）。

④在轉移溶液時，如溶液轉移不完全，則Na2O2質量分數的測定結果_____（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 第4次或第5次的讀數 第5次與第4次的讀數相同，錐形瓶內質量已達恒重 0.84 溶解 生成NaCl的質量 玻璃棒、蒸發皿 偏大

【解析】

（1）過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣；

（2）、（3）計算過氧化鈉質量分數時，應用過氧化鈉完全反應的數據，根據稱量的錐形瓶+水+試樣總質量變化以及還有第4次或第5次讀數，計算生成氧氣的質量，根據氧氣的質量計算過氧化鈉的質量；由表中數據可知，第4、5次讀數相等，錐形瓶內的質量已達到恒重；

（4）①由流程圖可知，操作Ⅰ是將樣品在稀鹽酸中溶解；

②操作Ⅱ是從溶液中獲得的晶體為氯化鈉，需直接測定氯化鈉的質量；

③操作Ⅱ是從溶液中獲得的晶體，蒸發濃縮、冷卻結晶，需要的儀器有酒精燈、玻璃棒、蒸發皿；

④在轉移溶液時，如溶液轉移不完全，燒杯內壁沾有少量的氯化鈉，測定的氯化鈉的質量偏小，樣品中鈉元素的質量分數偏低，故過氧化鈉的質量分數偏大。

（1）Na2O2和H2O反應的化學方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

（2）計算過氧化鈉質量分數時，應用過氧化鈉完全反應的數據，根據稱量的錐形瓶+水+試樣總質量變化計算生成氧氣的質量，根據氧氣的質量計算過氧化鈉的質量，故需要知道試樣的質量、錐形瓶+水的質量，還有第4次或第5次讀數；由表中數據可知，第4、5次讀數相等，錐形瓶內的質量已達到恒重，不必作第6次讀數；

（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，由反應方程式可知，由于過氧化鈉與水反應生成氧氣，反應前后質量減少，質量的變化量就是氧氣的質量，即m(O2)= 1.560g +190.720g-192.010=0.270g，n(O2)= =0.0084mol，在化學反應中，反應物、生成物的物質的量變化之比等于化學計量數之比，故n(Na2O2) =2(O2)=0.0168mol，過氧化鈉的質量分數是：

=84% ；

（4）①由流程圖可知，操作Ⅰ是將樣品在稀鹽酸中溶解；

②最終蒸發濃縮、冷卻結晶得到的晶體為氯化鈉，故應測定生成NaCl的質量；

③操作Ⅱ是從溶液中獲得的晶體，蒸發濃縮、冷卻結晶，需要的儀器有酒精燈、玻璃棒、蒸發皿；

④在轉移溶液時，如溶液轉移不完全，燒杯內壁沾有少量的氯化鈉，測定的氯化鈉的質量偏小，樣品中鈉元素的質量分數偏低，由于過氧化鈉中鈉元素的質量分數小于氧化鈉中鈉元素的質量分數，故過氧化鈉的質量分數偏大。