Question

18．甲、乙兩個探究性學習小組，他們擬測定過氧化鈉樣品（含少量的Na₂O）的純度．

（1）甲組同學擬選用圖1實驗裝置完成實驗：
①寫出實驗中所發(fā)生反應的化學方程式Na₂O+H₂O=2NaOH，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
②該組同學選用最簡單裝置的連接順序是：
A接E，D接G，不填接不填（填接口字母，可不填滿）；
（2）乙組同學仔細分析甲組同學的實驗裝置后，認為：水滴入錐形瓶中，即使不生成氧氣，也會將瓶內空氣排出，使所測氧氣體積偏大；實驗結束時，連接廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在，使所測氧氣體積偏�。�于是他們設計了圖2所示的實驗裝置．
①裝置中導管a的作用是：保持分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差．
②實驗結束后，在讀取量氣管k中液面讀數(shù)時，你認為最合理的順序是BCA （用A、B、C字母表示）
A．視線與量氣管k中凹液面的最低點相平
B．等待實驗裝置冷卻
C．上下移動量氣管k，使k中液面與H中的液面相平
③若實驗中樣品的質量為wg，實驗前后量氣管k中液面讀數(shù)分別為V₁、V₂（換算成標況）．則樣品的純度為195×$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{28w}$×100%（含w、V的表達式）．

Answer 1

分析 （1）①氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣；
②裝置的組裝順序：合金與酸反應→用排水量氣法測定氫氣的體積；
②根據(jù)鎂、鋁與稀硫酸反應放熱且生成氣體使錐形瓶中氣體壓強變大分析；
③必須滿足量筒中的液面與廣口瓶的液面相平，讀數(shù)時一定要平視讀數(shù)；
（2）①導管a能夠使錐形瓶和分液漏斗中的壓強相等，據(jù)此分析對稀硫酸順利等下的影響及對測定氫氣體積的影響；
②在測量氫氣體積時，為了使測量更為準確，要注意上下移動水準管，使左右兩管的液面相平，以使量氣管中的氣壓與大氣氣壓相等，讀數(shù)時視線應與左管內凹液面最低處相平，以減少觀察誤差；
③若實驗中樣品的質量為wg，實驗前后量氣管k中液面讀數(shù)分別為V₁、V₂（換算成標況），過氧化鈉和水反應生成的氧氣物質的量=$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{22.4}$mol，結合過氧化鈉和水反應生成氧氣的定量關系，計算得到過氧化鈉質量得到過氧化鈉含量．

解答 解：（1）①氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應的化學方程式為：Na₂O+H₂O=2NaOH，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：Na₂O+H₂O=2NaOH，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
②裝置的組裝順序：合金酸水反應，用排水量氣法測定氫氣的體積，其中盛水的試劑瓶導管一定要短進長出，利用增大壓強原理將水排出，量筒中水的體積就是生成氫氣的體積，量筒內導管應伸入量筒底部，故連接順序為：（A）接（E）（D）接（G）；
故答案為：E；D；G；
（2）①裝置中導管a的作用是：保持分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下，滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差，
故答案為：保持分液漏斗內氣體壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差；
②讀數(shù)時，要注意視線應于量氣管凹液面的最低處保持水平；每次讀數(shù)前應上下移動水準管，待兩管液面相平再讀數(shù)是為了防止水的壓強造成的誤差，實驗結束后，在讀取量氣管k中液面讀數(shù)時，最合理的順序是BCA，
故答案為：BCA；
③若實驗中樣品的質量為wg，實驗前后量氣管k中液面讀數(shù)分別為V₁、V₂（換算成標況），過氧化鈉和水反應生成的氧氣物質的量=$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{22.4}$mol，結合過氧化鈉和水反應生成氧氣的定量關系，2Na₂O₂～O₂，計算得到過氧化鈉質量得到過氧化鈉含量；Na₂O₂%=$\frac{\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{224}mol×78g/mol×2}{wg}$×100%=195×$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{28w}$×100%，
故答案為：195×$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{28w}$×100%．

點評 本題主要考查物質含量的測定、對實驗原理與裝置的理解、實驗方案設計等，題目難度中等，理解實驗原理是解題的關鍵，本題是對知識的綜合考查，需要學生具有知識的基礎與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．