Question

为了测定已部分变质的过氧化钠样品的纯度，设计如图所示的实验装置，图中Q为弹性良好的气球，称取一定量的样品放入其中，按如图所示的装置安装好仪器，打开分液漏斗的活塞，将稀硫酸滴入气球中。

请回答下列问题：

(1)Q内发生反应生成________种气体，其中的反应有________个氧化还原反应。

(2)为测定反应时生成气体的总体积，滴稀H₂SO₄前必须关闭________(填“K₁”、“K₂”或“K₃”，下同)，打开___________________________________________________。

(3)当上述反应停止时，将K₁、K₂、K₃均关闭，然后先打开K₂，再缓缓打开K₁，这时可观察到的现象是__________________________________________________________。

(4)b中装的固体试剂是__________，请写出缓缓打开K₁的理由__________。

(5)实验结束时，量筒Ⅰ中有x mL水，量筒Ⅱ中收集到 y mL 气体，则过氧化钠的纯度是________(用含x、y的式子表示，上述体积均已折算成标准状况)。

Answer 1

答案　(1)2　1　(2)K₁、K₂　K₃　(3)气球Q慢慢变小，气体进入量筒Ⅱ中　(4)碱石灰　控制气体的流速，使CO₂被充分吸收　(5)×100%

解析　变质的Na₂O₂中可能含有碳酸钠，当样品与稀硫酸接触后发生反应：2Na₂O₂＋2H₂SO₄===2Na₂SO₄＋O₂↑＋2H₂O、H₂SO₄＋Na₂CO₃===Na₂SO₄＋CO₂↑＋H₂O，因而Q内产生O₂与CO₂ 2种气体，其中的反应有1个为氧化还原反应。测定Na₂O₂的纯度，可通过直接测定CO₂和O₂的体积，然后经换算求出。将稀H₂SO₄加入气球前，关闭K₁和K₂，打开K₃，反应结束时气球膨胀的体积与量筒Ⅰ中所接收的水的体积相等，此为CO₂与O₂的体积之和。待气球中反应完全后，关闭K₃，打开K₂，再缓缓打开K₁，此时气球渐瘪，气体会经干燥管b进入量筒Ⅱ，CO₂被干燥管中的吸收剂吸收，量筒Ⅱ中收集到气体的体积即为O₂的体积。由题意可知，CO₂和O₂的总体积为x mL，O₂的体积为y mL，故CO₂的体积为(x－y) mL，可知Na₂O₂与Na₂CO₃的物质的量之比为2y∶(x－y)，则Na₂O₂的纯度为w(Na₂O₂)＝×100%＝×100%。