Question

【題目】某校實驗室過氧化鈉因保存不當變質(zhì)，課外活動小組稱取a g樣品，設(shè)計用如圖裝置來測定過氧化鈉質(zhì)量分數(shù)。

(1)將儀器連接好后，進行的第一步操作是_________。

(2)B裝置出來的氣體是否需要干燥_____________(填“是”或“否”)。

(3)寫出裝置C中發(fā)生的主要反應(yīng)化學方程式__________。

(4)D中NaOH溶液的作用________。

(5)實驗結(jié)束時，讀取實驗中生成氣體的體積時，不合理的是__________。

a.直接讀取氣體體積，不需冷卻到室溫。

b.上下移動量筒，使得E、F中液面高度相同。

c.視線與凹液面的最低點相平讀取量筒中水的體積。

(6)讀出量筒內(nèi)水的體積后，折算成標準狀況下氧氣的體積為V L，則樣品中過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為_____________。(用含a和V的代數(shù)式表示)

(7)實驗完成后E到F之間導管內(nèi)殘留水的體積會使測量結(jié)果________(填“偏大”“偏小”“不影響”)。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 否 2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 +O2 吸收未完全反應(yīng)的CO2，避免影響測定氧氣體積 a 偏小

【解析】

過氧化鈉因保存不當變質(zhì)，測定過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)。用A裝置制取二氧化碳，用B中的飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的HCl后，通入裝有Na2O2的C中，發(fā)生反應(yīng)：2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 +O2和2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH +O2↑，用D中的NaOH溶液除去氧氣中混有的二氧化碳，然后用排水法測定生成的氧氣的體積，根據(jù)氧氣和Na2O2的物質(zhì)的量的關(guān)系可以計算Na2O2的質(zhì)量分數(shù)。

(1)將儀器連接好后，進行的第一步操作是檢查裝置氣密性。

(2)B裝置出來的氣體有二氧化碳和水蒸氣，不需要干燥二氧化碳，因為水蒸氣雖然也和Na2O2反應(yīng)，但兩個反應(yīng)中Na2O2和氧氣的物質(zhì)的量之比相同，本實驗是通過測定氧氣的體積來測定Na2O2的質(zhì)量分數(shù)的，所以水蒸氣的存在不影響Na2O2的測定。

(3)裝置C中發(fā)生的主要反應(yīng)是二氧化碳和Na2O2的反應(yīng)：2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 +O2。

(4)D中NaOH溶液的作用是吸收未完全反應(yīng)的CO2，避免影響測定氧氣體積。

(5)實驗結(jié)束時，讀取實驗中生成氣體的體積時，應(yīng)保證氣體體積在一定的溫度和壓強下測定，所以需要先恢復到室溫，然后上下移動量筒，使E、F中液面高度相同，以保證氣體體積的測定在大氣壓強下，另外讀數(shù)時要注意視線要與凹液面的最低點相平，故不合理的是a。

(6)標準狀況下氧氣的體積為V L，氧氣的物質(zhì)的量為mol，根據(jù)2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 +O2和2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH +O2↑，n(Na2O2)=2n(O2)= mol，所以m(Na2O2)= g，則樣品中過氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為。

(7)實驗完成后E到F之間導管內(nèi)有殘留的水，使測得的氧氣的體積偏小，所以會使測量結(jié)果偏小。