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 m g，反应后 A、B 的总质量为 n 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浮在水面，产生这一现象原因是：_____________

（2）用 a、m、n 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． II 和 III 之间 C．I 和 II 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1.56 g Na2O2、3.36g NaHCO3的固体混合物放在密闭容器中加热,最后固体是___________（填化学式），质量为_________g.

Answer 1

【答案】钠的密度比水的密度小 23(a＋m－n)/a 偏大 浓硫酸 C 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 Na2CO3 4.24

【解析】

Ⅰ、(1)根据钠浮在水面上反应分析解答；

(2)生成氢气的质量=样品质量+反应前A与B总质量-反应后A与B总质量，结合Na与水反应的化学方程式计算样品中钠的质量，再计算样品中钠的质量分数；

(3)装置B中CaCl2可吸收氢气中混有的水蒸气，否则测定生成氢气的质量偏大；

Ⅱ、用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，由实验装置可知，I中NaOH溶液可除去空气中的二氧化碳，将装置Ⅳ接在I与II之间，可除去水蒸气，II中Na与氧气反应生成过氧化钠，III中碱石灰可防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入Ⅱ中，且实验时先通入空气后点燃酒精灯，防止Na与二氧化碳、水蒸气反应，以此来解答；

Ⅲ、根据2NaHCO3Na2CO3+H2O +CO2、2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑、2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2分析解答。

Ⅰ、(1)钠的密度比水的密度小，因此钠浮在水面上反应，故答案为：钠的密度比水的密度小；

(2)反应中生成的氢气质量为(a+m-n)g，设样品中钠的质量为wg，则：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

46 2

wg (a+m-n)g

=，解得：w=23(a+m-n)，样品中钠的质量分数为：×100%=×100%，故答案为：×100%；

(3)装置B是干燥氢气的，如果没有B装置，会导致生成氢气的质量偏大，使得钠的质量分数偏大，故答案为：偏大。

Ⅱ、(4)空气中含有少量二氧化碳和水蒸气，二氧化碳通过氢氧化钠被吸收，因此装置Ⅳ中盛放的试剂是浓硫酸，是吸收水蒸气，为完成实验应将装置Ⅳ接在I和II之间，干燥空气，故答案为：浓硫酸；C；

(5)点燃酒精灯后，观察到装置 II 中的现象为钠先熔化成光亮的小球，然后剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体，故答案为：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；

Ⅲ、(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CO2，2Na2O2 +2CO2 == 2Na2CO3 + O2，且该反应为放热反应，因此脱脂棉燃烧起来，故答案为：能；

(7)1.56 g Na2O2的物质的量为=0.02mol，3.36g NaHCO3的物质的量为=0.04mol，根据2NaHCO3Na2CO3+H2O +CO2，完全分解后生成0.02mol H2O，0.02mol CO2和0.02mol Na2CO3；根据2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑，2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2反应可知，由于氢氧化钠也能与二氧化碳反应，因此首先考虑2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2，0.02mol Na2O2和0.02mol CO2恰好反应生成0.02mol Na2CO3，因此最后得到的固体为碳酸钠，物质的量为0.02mol +0.02mol=0.04mol，质量为0.04mol×106g/mol=4.24g，故答案为：Na2CO3；4.24。