Question

為測定含有Na₂O雜質的Na₂O₂樣品的純度，甲、乙、丙三位同學設計了不同的方案．
甲：用圖l所示裝置，通過測定Na₂O₂與C0₂反應生成0₂的體積來測定樣品的純度．


（1）C中所盛的藥品是______
（2）A中橡皮管的作用是______
（3）利用該實驗方案所測Na₂O₂的純度明顯偏大，其原因可能是______（填選項字母）．
a．裝置A、B中的空氣對測定結果產生了影響
b．裝置C中的空氣對測定結果產生了影響
c．讀數時U形量氣管中的液面左高右低
d．讀數時U形量氣管中的液面左低右高
乙、丙兩同學在研究Na₂O₂與水反應的實驗時，觀察到以下實驗現象：Na₂O₂與水反應，放出大量的熱，產生大量氣體；反應后的溶液中滴入幾滴酚酞，溶液先變紅，振蕩后又褪色；再往溶液中加入少許Mn0₂：粉末，又產生大量氣體；當不再產生氣體時，再滴加幾滴酚酞，溶液又變紅，且振蕩后不褪色．分析了這些實驗現象后，他們分別設計了如下方案．


乙：用圖2所示裝置，稱取2.5g樣品，測得與水反應生成氧氣的體積為112mL（標準狀況），然后將溶液先用硫酸中和，再用0.2mol/L KMn0₄酸性溶液滴定，消耗KMn0₄酸性溶液30mL（已知：滴定過程中生成了Mn₂⁺和氧氣）．
（4）滴定過程中發生反應的離子方程式為______
（5）滴定終點的顏色變化為______
（6）計算Na₂O₂樣品的純度是：______．

Answer 1

（1）C的作用是吸收二氧化碳，保證排水量氣法獲得的是氧氣的體積，故答案為：NaOH溶液；
（2）A中橡皮管可以溝通錐形瓶和分液漏斗，起恒壓作用，使鹽酸容易滴下，并且可以避免鹽酸排空氣使氧氣體積偏大，故答案為：起恒壓作用，使鹽酸容易滴下；避免鹽酸排空氣使氧氣體積偏大；
（3）a、裝置A、B中的空氣會導致測得的氧氣體積偏高，對測定結果產生影響，故a正確；
b、在調節U形量氣管中的液面相平的過程中，排除了裝置C中的空氣對測定結果產生的影響，故b錯誤；
c、讀數時U形量氣管中的液面要保持向平，左高右低，所測Na₂O₂的純度會偏大，故c正確；
d、讀數時U形量氣管中的液面左低右高時，所測Na₂O₂的純度會偏小，故d錯誤．
故選ac．
（4）高錳酸根具有強氧化性，能將雙氧水氧化為氧氣，同時自身被還原為錳離子，即2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
（5）高錳酸根是紫紅色的離子，錳離子是無色的離子，當加上最后一滴高錳酸鉀，溶液由無色變紫紅色，證明滴定達到了終點，故答案為：溶液由無色變紫紅色；
（6）過氧化鈉和水反應生成氧氣時，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，當生成氧氣的體積為112mL（標準狀況）時，消耗過氧化鈉的物質的量是

0.112L

22.4L/mol

，Na₂O₂+2H₂O=2NaOH+H₂O₂，當消耗高錳酸鉀（0.2×0.03）mol時，根據反應2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，則生成雙氧水的物質的量為（0.2×0.03）×

5

2

mol，此時過氧化鈉的物質的量為（0.2×0.03）×

5

2

mol，所以過氧化鈉的純度為：

(0.2×0.03× 5 2 + 0.112 22.4 ×2)mol×78g/mol

2.5g

×100%=78%，故答案為：

(0.2×0.03× 5 2 + 0.112 22.4 ×2)mol×78g/mol

2.5g

×100%=78%．