Question

现有一定量含有Na₂O杂质的Na₂O₂试样，用如图所示的实验装置测定Na₂O₂试样的纯度．（可供选用的试剂只有CaCO₃固体、6mol/L盐酸、6mol/L硫酸和蒸馏水）请回答下列问题：

（1）装置A中的液体试剂选用

 

，理由是：

 

；
（2）装置B的作用是

 

，装置E中碱石灰的作用是：

 

；
（3）若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得生成气体的体积为224mL（标准状况），计算出试样中Na₂O₂的纯度：

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：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，以此解答该题．

解答： 解：（1）装置A是碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，碳酸钙和硫酸反应时，生成的硫酸钙是微溶于水的，会覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能持续，所以用盐酸而不用硫酸来反应，
故答案为：6 mol/L盐酸；硫酸与CaCO₃反应生成微溶的CaSO₄，覆盖在CaCO₃表面，使反应终止；
（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，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；吸收未反应的CO₂；
（3）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），生成的氧气的物质的量为：n（O₂）=

224×10-3L

22.4L/mol

=0.01mol，过氧化钠的物质的量为：n（Na₂O₂）=2n（O₂）=0.02mol，
过氧化钠的纯度为：ω（Na₂O₂）=

0.02mol×78g/mol

2.0g

×100%=78%，
故答案为：78%．

点评：本题考查了探究过氧化钠中氧化钠的含量的方法，题目难度中等，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力，试题重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力．