Question

為測(cè)定已變質(zhì)的過氧化鈉的純度，設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)；Q為一具有良好的彈性氣球，稱取一定量的樣品放于其中，按圖安裝的實(shí)驗(yàn)裝置打開分液漏斗的活塞，將稀H₂SO₄滴入氣球中．請(qǐng)?zhí)羁眨?BR>（1）Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成

2

種氣體，其中的反應(yīng)有

1

個(gè)氧化還原反應(yīng)．
（2）為測(cè)定反應(yīng)生成氣體的總體積，滴稀H₂SO₄前必須關(guān)閉（填K₁、K₂或K₃，下同）

K₁、K₂

，打開

K₃

．
（3）當(dāng)上述反應(yīng)停止，將K₁、K₂、K₃處于關(guān)閉狀態(tài)，然后先打開K₂，再緩緩打開K₁，這時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是

氣球Q慢慢縮小

．
（4）導(dǎo)管a的作用是

平衡分液漏斗上下的壓強(qiáng)使順利流下

．
（5）b中裝的固體試劑是

堿石灰

，為何要緩緩打開K₁

控制氣體流速，使CO₂充分吸收

．
（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)量筒I中有x mL水，量筒II中收集到y(tǒng) mL氣體，則過氧化鈉的純度是

78y

53x+25y

（體積折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

Answer 1

分析：（1）變質(zhì)的過氧化鈉中含有碳酸鈉，加入酸后Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：2Na₂O₂+2H₂SO₄=2Na₂SO₄+2H₂O+O₂↑；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，根據(jù)化合價(jià)變化判斷氧化還原反應(yīng)；
（2）反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂、O₂使氣球變大，將廣口瓶中氣體排出，水進(jìn)入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的體積即為產(chǎn)生的CO₂、O₂
的體積；
（3）反應(yīng)停止，打開K₂，再緩緩打開K₁，廣口瓶?jī)?nèi)外相通，氣球Q慢慢縮��；
（4）為使分液漏斗內(nèi)液體順利流下，應(yīng)是分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)相等；
（5）混合氣體通過堿石灰吸收CO₂，最后量筒Ⅱ中收集的是O₂；
（6）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出碳酸鈉、過氧化鈉的質(zhì)量并過氧化鈉的純度．

解答：解：（1）變質(zhì)的過氧化鈉中含有碳酸鈉，加入酸后Q內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：2Na₂O₂+2H₂SO₄=2Na₂SO₄+2H₂O+O₂↑；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，前者的氧元素的化合價(jià)發(fā)生了變化，是氧化還原反應(yīng)，后者元素的化合價(jià)未變，是非氧化還原反應(yīng)，故答案為：2；1；
（2）反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂、O₂使氣球變大，將廣口瓶中氣體排出，水進(jìn)入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的體積即為產(chǎn)生的CO₂、O₂的體積，所以滴稀H₂SO₄前必須關(guān)閉K₁、K₂打開K₃，
故答案為：K₁、K₂；K₃； 
（3）反應(yīng)停止，打開K₂，再緩緩打開K₁，廣口瓶?jī)?nèi)外相通，氣球Q慢慢縮小，故答案為：氣球Q慢慢縮小；
（4）為使分液漏斗內(nèi)液體順利流下，應(yīng)是分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)相等，所以導(dǎo)管a的作用是平衡分液漏斗上下的壓強(qiáng)使順利流下，故答案為：平衡分液漏斗上下的壓強(qiáng)使順利流下；
（5）混合氣體通過堿石灰吸收CO₂，最后量筒Ⅱ中收集的是O₂，故答案為：堿石灰；控制氣體流速，使CO₂充分吸收；
（6）2Na₂O₂+2H₂SO₄=2Na₂SO₄+2H₂O+O₂↑；       Na₂CO₃ +H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
  

y×10 -3

22.4

×2             

y×10 -3

22.4

     

(x-y)×10 -3

22.4

        

(x-y)×10 -3

22.4

則過氧化鈉的質(zhì)量為：

y×10 -3

22.4

×2×78，碳酸鈉的質(zhì)量為：

(x-y)×10 -3

22.4

×106，
所以過氧化鈉的純度：

m(過氧化鈉)

m(過氧化鈉)+m(碳酸鈉)

=

78y

53x+25y

，故答案為：

78y

53x+25y

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物含量的測(cè)定，題目難度較大，本題要搞清量筒Ⅰ、Ⅱ的作用，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算即可解答．