Question

【题目】Ⅰ、为测定金属钠样品（表面有 Na2O）中钠单质的质量分数，设计了如下实验（反应装置如图所示）：

①称量 A、B 的总质量

②称取一定质量的钠样品

③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧带 U 形干燥管（内含无水 CaCl2 干燥 剂）的橡皮塞 。有关数据是：称取的金属钠样品质量为 a g，A、B 反应前总质量为 b g，反应后 A、B 的总质量为 c g。 请根据题意回答下列问题：

（1）A 中钠和水反应过程可看到钠熔成闪亮的小球，产生这一现象原因是：_____________

（2）用 a、b、c 表示的钠单质的质量分数为_______________

（3）如果没有 B 装置对实验结果有何影响___________。（填“偏大”或“偏小”“不影响”）

Ⅱ、现用金属钠和空气制备纯度较高的 Na2O2，可利用的装置如下图。回答下列问题：

（4）上述装置Ⅳ中盛放的试剂是______，为完成实验应将装置Ⅳ接在_____（填写字母号）。

A．I 之前 B． I 和 II 之间 C． II 和 III 之间 D．III 之后

（5）点燃酒精灯后，观察到装置 II 中的现象为_____。

Ⅲ、现用制得纯度较高的 Na2O2进行相关实验。回答下列问题：

（6）用脱脂棉包住Na2O2粉末，置于石棉网上，通过细管向脱脂棉中吹CO2，脱脂棉_______(填“能”或“不能”)燃烧起来。

（7）盛有0.78 g Na2O2、1.68g NaHCO3的固体混合物放在密闭容器中加热,最后固体质量为_________g.

Answer 1

【答案】该反应为放热，钠的熔点低 23(a＋b－c)/a 偏大 浓硫酸 B 钠熔化成光亮的小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体 能 2.12

【解析】

Ⅰ. （1）钠和水剧烈反应，放出大量的热，由于钠的熔点较低，所以反应过程钠熔成闪亮的小球；

（2）根据钠与水反应的方程式为：2Na+2H2O=2Na0H+H2↑进行相关计算；

（3）没有B装置，生成的氢气会带走一部分水蒸气，造成浓度偏高，造成c减小；

Ⅱ.（4）要制得较纯的过氧化钠，则Ⅰ为吸二氧化碳，Ⅳ为吸水蒸气，应将Ⅳ接在Ⅰ与Ⅱ之间，并长进短出；

（5）根据钠在氧气中燃烧的现象回答；

Ⅲ、（6）Na2O2能够与二氧化碳气体反应，放出大量的热，并放出氧气，据此进行分析；

（7）根据碳酸氢钠受热易分解，发生的反应为 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑；根据0.02mol NaHCO3计算出反应生成Na2CO3、生成H2O、生成CO2的量；反应生成的二氧化碳和水蒸气分别与过氧化钠发生反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；然后根据0.01mol Na2O2恰好与0.01molCO2完全，计算出生成碳酸钠的质量，把2次生成的碳酸钠的质量相加即为最终所得固体质量。

Ⅰ. （1）A 中钠和水剧烈反应，放出大量的热，由于钠的熔点较低，所以反应过程可看到钠熔成闪亮的小球；

综上所述，本题答案是：该反应为放热，钠的熔点低。

（2）设 Na的质量为xg，则钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应方程式为：2Na+2H2O=2Na0H+H2↑,根据反应关系可知：46/x=2/(a+b-c),则x=23(a＋b－c)/ag；

综上所述，本题答案是：23(a＋b－c)/a。

（3）没有B装置，生成的氢气会带走一部分水蒸气，造成浓度偏高，造成c减小，使质量分数增大；

综上所述，本题答案是：偏大。

Ⅱ.（4）装置Ⅳ装有浓硫酸，用途为吸收反应气体中的水蒸气，由于水和二氧化碳都能与过氧化钠反应，而要求制得较纯的过氧化钠，则Ⅰ为吸二氧化碳，Ⅳ为吸水蒸气，应将Ⅳ接在Ⅰ与Ⅱ之间，并长进短出，选项B正确；

综上所述，本题答案是：浓硫酸，B。

（5）点燃酒精灯后，钠与氧气反应剧烈反应，观察到装置 II 中的现象为：钠熔化成光亮的小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体；

综上所述，本题答案是：钠熔化成光亮的小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体。

Ⅲ、（6）Na2O2能够与二氧化碳气体反应，放出大量的热，并放出氧气，达到脱脂棉的着火点，所以脱脂棉能燃烧起来；

综上所述，本题答案是：能。

（7）根据碳酸氢钠受热易分解，发生的反应为 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑；根据反应关系可知，0.02mol NaHCO3完全反应生成Na2CO3为0.01mol，生成H2O为0.01mol，生成CO2为0.01mol；反应生成的二氧化碳和水蒸气分别与过氧化钠反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2反应可知，0.01mol CO2参加反应，消耗Na2O2的量为0.01mol，生成Na2CO3的量为0.01mol；由于过氧化钠已经反应完全，就没有后续反应发生；因此所得固体为碳酸钠，质量为（0.01+0.01）×106=2.12g；

综上所述，本题答案是：2.12。