Question

【題目】(14分)在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑。請用如圖實驗裝置，選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實驗用品，設(shè)計并完成對過氧化鈉這一性質(zhì)的探究。

（1）A是實驗室制取CO2的裝置，其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________；裝置B的作用是____________。

（2）檢驗F中氣體成分，即能說明過氧化鈉可作潛水艇供氧劑，則實驗操作的方法及現(xiàn)象是_______________。

（3）查閱有關(guān)資料表明：2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑。某研究小組用同位素標(biāo)記法對過氧化鈉進行標(biāo)記（），以探究這一反應(yīng)的歷程：_________________

①甲同學(xué)從電子轉(zhuǎn)移角度得出其離子方程式為：_______________。

②乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)：向Na2O2與水反應(yīng)后的溶液中加入MnO2，又產(chǎn)生無色能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體，從這個角度，寫出其反應(yīng)歷程：___________________。

（4）設(shè)計并完成過氧化鈉樣品（已知所含雜質(zhì)與酸堿均不反應(yīng)）的純度測定：

甲、乙兩位同學(xué)各取了ag樣品并分別配制成了100.00mL溶液進行實驗，實驗操作中甲同學(xué)是將樣品直接溶于蒸餾水中；而乙同學(xué)卻是將蒸餾水先加熱煮沸，再把蒸餾水分成兩份，一份中趁熱加入樣品溶解，待冷卻到室溫后再加人另一份水來進行配制。他們分別取出各自配制的溶液20.00mL，加入酚酞數(shù)滴后，用濃度為cmol/L的鹽酸進行滴定；重復(fù)滴定操作2次，甲同學(xué)和乙同學(xué)分別計算出了所用鹽酸的體積平均值，分別為VAmL和VWmL。

①在樣品的溶解與配制中，你認(rèn)為_______（填“甲”、“乙”）同學(xué)的操作是合理的，理由是：__________________。

②另一同學(xué)的操作將會使實驗結(jié)果______（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

③原過氧化鈉樣品的純度是___________。

Answer 1

【答案】（1）CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑(2分)；除去CO2中混有的HCl(l分）

（2）待試管集滿氣體后，用大拇指堵住試管口從水槽中取出正立，松開拇指后，將帶火星的木條迅速放在試管口，若木條復(fù)燃，則說明過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，可作供氧劑（2 分）

（3）①Na218O2+2H2O＝4Na++2OH-+18O2↑+218OH－

②2H2O+Na218O2＝2NaOH+ H218O2；2H218O22H218O+ 18O2↑

（4）①乙；沸水能使Na2O2溶解時所生成的H2O2迅速分解，消除其對中和滴定（特別是指示劑）的影響；②偏小 ③

【解析】

試題分析：（1）A是實驗室制取CO2的裝置，其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑；由于鹽酸易揮發(fā)，生成的二氧化碳中含有氯化氫氣體，因此裝置B的作用是除去CO2中混有的HCl。

（2）二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，氧氣是助燃性氣體，則檢驗F中氣體成分的實驗操作的方法及現(xiàn)象是待試管集滿氣體后，用大拇指堵住試管口從水槽中取出正立，松開拇指后，將帶火星的木條迅速放在試管口，若木條復(fù)燃，則說明過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，可作供氧劑。

（3）①過氧化鈉與水的反應(yīng)中過氧化鈉既是氧化劑，也是還原劑，則從電子轉(zhuǎn)移角度得出其離子方程式為Na218O2+2H2O＝4Na++2OH-+18O2↑+218OH－。

②向Na2O2與水反應(yīng)后的溶液中加入MnO2，又產(chǎn)生無色能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體，這說明反應(yīng)中有雙氧水生成，雙氧水在二氧化錳的作用下分解生成氧氣，其反應(yīng)歷程可表示為2H2O+Na218O2＝2NaOH+ H218O2；2H218O22H218O+ 18O2↑。

（4）①由于沸水能使Na2O2溶解時所生成的H2O2迅速分解，消除了雙氧水對中和滴定（特別是指示劑）的影響，所以乙的操作方法正確；

②由于酚酞能夠消耗氫氧化鈉溶液，則滴定過程中消耗鹽酸的體積偏小，測定結(jié)果偏�。�

③乙的操作合理，若100mL配制的樣品溶液完全用該濃度的鹽酸中和，消耗鹽酸體積應(yīng)該為：(VWmL×100mL)/ 20mL＝5VWmL，消耗氯化氫的物質(zhì)的量為：cmol/L×5VW×10-3L=5cVW×10-3mol，則樣品中含有氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：5cVW×10-3mol，過氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.5×5cVW×10-3mol=2.5cVW×10-3mol，樣品的純度為：（78g/mol×2.5cVW×10-3mol）/ag×100%=。