Question

【题目】现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度（通过CO2与样品反应后生成O2的量测定Na2O2的含量）。（可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol/L盐酸、6 mol/L硫酸和蒸馏水）

回答下列问题：

（1）实验前必须先_______________________________________________。

（2）装置B的作用是_____________；装置E的作用是______________；

（3）装置D中发生氧化还原反应的化学方程式是：__________________。

（4）若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL（标准状况），则Na2O2试样的纯度为______。

Answer 1

【答案】检查装置的气密性 除去气体中的HCl 吸收装置D中反应剩余CO2 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 78%

【解析】

由实验流程可知：A中用盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体，B中用于除杂，除去二氧化碳气体中的氯化氢，在C中干燥后通入D中，D中发生2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，Na2O+CO2=Na2CO3，E用于除去生成的氧气中剩余的二氧化碳气体，然后用排水法测量氧气的体积，根据G中氧气的体积可知过氧化钠的质量，进而可确定Na2O2试样的纯度，据此分析解答。

(1)实验过程中生成了气体，且需要测定生成气体的量，为减小实验误差，应避免气体的逸出，因此实验前应检验装置的气密性，故答案为：检查装置气密性；

(2)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体，可以用饱和碳酸氢钠来除去，浓硫酸具有吸水性，可以将二氧化碳干燥，装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止对氧气的体积测量造成干扰，故答案为：除去气体中的HCl；吸收装置D中反应剩余的二氧化碳；

(3)装置D中氧化钠和过氧化钠和二氧化碳反应的原理方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，Na2O+CO2=Na2CO3，其中只有2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2为氧化还原反应，故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

(4)根据反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况)，即生成的氧气的量0.01mol，过氧化钠的物质的量为0.01mol2=0.02mol，过氧化钠的纯度=×100%=78%，故答案为：78%。