Question

（15分）某化学研究小组为测定Na₂O₂样品（仅含Na₂O杂质）的纯度，设计了两种实验方案进行探究。

[实验一]取样品0.100 g，用右图所示实验装置进行测定。（夹持装置省略）

（1）检查装置A气密性的方法是 　　　　　　　　　　　　　。

（2）若在实验过程中共产生气体11.20 mL（已折算成标准状况），则样品中Na₂O₂的纯度为　　　 　　　　　　　　　　　。

[实验二]样品溶于水后用盐酸滴定

（3）取一定量样品溶于水并稀释至250 mL，配制时，所用到的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外，还需用到　　　　　　　　　　　。

（4）取上述所配溶液各25.00 mL，用一定浓度的标准盐酸滴定，平行实验记录如下表：

实验次数	第一次	第二次	第三次	第四次
标准盐酸体积（mL）	23.00	24.98	25.00	25.02

由表中数据可知，标准盐酸体积的平均值为　　　　　　 　　　mL。若滴定前用上述所配溶液润洗锥形瓶，对测定盐酸体积产生的影响是　　　　　　　　　 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

[实验分析]实验结果对比分析

（5）小组同学对比两个实验发现，实验一测得的Na₂O₂样品的纯度比理论值明显偏小。经过分析，小组同学认为，明显偏差不是由操作失误和装置缺陷引起的，可能是反应原理上的原因。查阅资料发现：

Na₂O₂与水反应产生的H₂O₂未完全分解。

①写出Na₂O₂与水生成H₂O₂的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

②若将实验一稍加改进，就能使测定结果接近理论值，写出改进方案：　　　　　　　　。

 

Answer 1

【答案】

（1）夹紧止水夹，向分液漏斗中加水，旋开活塞，一段时间后，

若水不能顺利流下，证明气密性良好（其他合理答案均给分）。

（2）78.0%

（3）250 mL容量瓶、胶头滴管

（4）25.00       偏高

（5）①Na₂O₂+2H₂O＝2NaOH+ H₂O₂

②反应前向Na₂O₂样品中加入少量MnO₂（或其他合理答案）

【解析】

试题分析：本题以测定过氧化钠的质量分数为实验目的，考查定量实验的测定方法及操作步骤。

（1）检查装置A气密性主要是防止活塞处漏气，所以要夹紧止水夹，向分液漏斗中加水，旋开活塞，一段时间后，若水不能顺利流下，证明气密性良好；或者关闭分液漏斗活塞，右侧的导管插入水中，用手捂住分液漏斗，看是否有气泡产生，冷却后是否有一段水柱形成。

（2）气体11.20 mL，说明氧气为0.0005mol，则过氧化钠为0.001mol，质量为0.078g，质量分数为78%。

（3）稀释至250 mL，需用到250 mL容量瓶，定容时还需要用到胶头滴管。

（4）由表中数据可知，第一组数据误差大，要舍去，后三组平均值是25.00mL。若滴定前用上述所配溶液润洗锥形瓶，相当于增加了待测液的量，滴定液会增多，则需要的盐酸体积增多，计算时会认为氧化钠偏多，过氧化钠的质量分数会偏低，这里说的实验测定结果指的是盐酸的体积会偏高。

（5）①Na₂O₂与水生成H₂O₂方程式是Na₂O₂+2H₂O＝2NaOH+ H₂O₂。

②实验一改进的目的是使过氧化氢分解，一般加入使过氧化氢快速分解的催化剂，如二氧化锰，氯化铁等均可。

考点：考查定量测定物质的纯度、气密性的检验、实验数据的处理能力、中和滴定操作方法及误差分析。

点评：本题考查学生实验能力以及过氧化钠的性质，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大。