Question

為測定已變質的過氧化鈉的純度，設計如下圖所示的實驗；Q為一具有良好的彈性氣球，稱取一定量的樣品放于其中，按圖安裝的實驗裝置打開分液漏斗的活塞，將稀H₂SO₄滴入氣球中．請填空：
（1）Q內發生反應生成______種氣體，其中的反應有______個氧化還原反應．
（2）為測定反應生成氣體的總體積，滴稀H₂SO₄前必須關閉（填K₁、K₂或K₃，下同）______，打開______．
（3）當上述反應停止，將K₁、K₂、K₃處于關閉狀態，然后先打開K₂，再緩緩打開K₁，這時可觀察到的現象是______．
（4）導管a的作用是______．
（5）b中裝的固體試劑是______，為何要緩緩打開K₁______．
（6）實驗結束時量筒I中有x mL水，量筒II中收集到y mL氣體，則過氧化鈉的純度是______（體積折算到標準狀況）．

Answer 1

解：（1）變質的過氧化鈉中含有碳酸鈉，加入酸后Q內發生反應：2Na₂O₂+2H₂SO₄=2Na₂SO₄+2H₂O+O₂↑；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，前者的氧元素的化合價發生了變化，是氧化還原反應，后者元素的化合價未變，是非氧化還原反應，故答案為：2；1；
（2）反應產生的CO₂、O₂使氣球變大，將廣口瓶中氣體排出，水進入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的體積即為產生的CO₂、O₂的體積，所以滴稀H₂SO₄前必須關閉K₁、K₂打開K₃，
故答案為：K₁、K₂；K₃；
（3）反應停止，打開K₂，再緩緩打開K₁，廣口瓶內外相通，氣球Q慢慢縮小，故答案為：氣球Q慢慢縮小；
（4）為使分液漏斗內液體順利流下，應是分液漏斗內外壓強相等，所以導管a的作用是平衡分液漏斗上下的壓強使順利流下，故答案為：平衡分液漏斗上下的壓強使順利流下；
（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↑，
×2
則過氧化鈉的質量為：×2×78，碳酸鈉的質量為：×106，
所以過氧化鈉的純度：=，故答案為：．
分析：（1）變質的過氧化鈉中含有碳酸鈉，加入酸后Q內發生反應：2Na₂O₂+2H₂SO₄=2Na₂SO₄+2H₂O+O₂↑；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，根據化合價變化判斷氧化還原反應；
（2）反應產生的CO₂、O₂使氣球變大，將廣口瓶中氣體排出，水進入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的體積即為產生的CO₂、O₂
的體積；
（3）反應停止，打開K₂，再緩緩打開K₁，廣口瓶內外相通，氣球Q慢慢縮小；
（4）為使分液漏斗內液體順利流下，應是分液漏斗內外壓強相等；
（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）根據化學方程式計算出碳酸鈉、過氧化鈉的質量并過氧化鈉的純度．
點評：本題考查混合物含量的測定，題目難度較大，本題要搞清量筒Ⅰ、Ⅱ的作用，根據反應的化學方程式計算即可解答．