Question

【題目】某化學小組在實驗室制取Na2O2。查閱資料可知，鈉與空氣在453～473 K之間可生成Na2O，迅速提高溫度到573～673 K之間可生成Na2O2，若溫度提高到733～873 K之間Na2O2可分解。除Li外其他堿金屬不與N2反應。

(1)甲組設計制取Na2O2裝置如圖。

①使用該裝置制取的Na2O2中可能含有的雜質為________。

A．Na3N B．Na2CO3 C．Na2O D．NaOH E．NaHCO3

②該小組為測定制得的Na2O2樣品的純度，設計裝置如下：

燒瓶中發生的主要反應的化學方程式是______________________。分液漏斗和燒瓶用導管連接可使稀硫酸順利流下，也可防止產生實驗誤差，若沒有該導管將導致測定結果________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。測定裝置的接口從左至右正確的連接順序是________。

(2)乙組從反應歷程上分析該測定反應存在中間產物，從而導致測定結果________(填“偏大”或“偏小”)。為證明其分析的正確性，設計實驗方案如下：

實驗方案	產生的現象
Ⅰ.取燒瓶中的反應液加入少量MnO2粉末	有大量氣泡逸出
Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2～3滴酚酞溶液，然后加入少量的反應液	溶液先變紅后褪色
Ⅲ.向反應液中加入2～3滴酚酞溶液，充分振蕩，然后逐滴加入過量的NaOH稀溶液	開始無明顯現象，加NaOH溶液先變紅后褪色

在上述實驗中，能夠證明乙組分析正確的最佳方案是____(填實驗序號)。根據上述實驗可知，反應溶液中存在的中間產物與酚酞作用的條件是____________________。

(3)丙組根據上述提供的有關信息，設計一個方案可準確的測定樣品的純度。請簡述實驗操作和需要測定的有關數據_________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】BCD 2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O 偏大 aedfgh(或aedh) 偏小 Ⅰ 堿性條件 稱取一定質量的樣品(m)，加熱到733～873 K使之分解，使用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積(V)，然后進行有關計算[或稱取一定質量的樣品(m)，加入少量MnO2固體，再加入足量水并使用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積(V)，然后進行有關計算]

【解析】

試題（1）①由于空氣中含有少量的二氧化碳和水蒸氣，因此鈉與空氣反應時產物中可能含有Na2CO3和NaOH，當反應溫度在453~473K之間還有Na2O生成，故選bcd；

②過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉能夠與硫酸反應，燒瓶中發生的主要反應的化學方程式為2Na2O2+ 2H2SO4= 2Na2SO4+ O2↑+ 2H2O；若沒有該導管，由于硫酸的流入，會使得收集的氣體(含有部分空氣)體積偏大，導致測定結果偏大；根據①的分析，需要將生成的二氧化碳除去后再收集氧氣，從左至右的連接順序為aedfgh(或aedh) ，增加澄清石灰水是檢驗二氧化碳是否除凈，故答案為：2Na2O2+ 2H2SO4= 2Na2SO4+ O2↑+ 2H2O；偏大；aedfgh(或aedh) ；

（2）從反應歷程上看，過氧化鈉與水反應生成過氧化氫，如果過氧化氫沒有完全分解，將會導致放出的氧氣偏少，測定結果偏小；為了使過氧化氫分解，可以進入少量MnO2粉末，作為催化劑，使過氧化氫完全分解，故選I；根據實驗Ⅲ可知，過氧化氫與酚酞作用的條件是堿性條件，故答案為：偏小；Ⅰ；堿性條件；

（3）根據鈉與空氣在453~473K之間可生成Na2O，迅速提高溫度到573~673K之間可生成Na2O2，若溫度提高到733~873K之間Na2O2可分解，可以稱取一定質量的樣品(m)，加熱到733-873K使之分解，使用量氣裝置側定常溫常壓下生成O2體積(V).然后進行有關計算，也可以稱取一定質量的樣品(m)，加入少量MnO2固體，再加入足量水并使用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積( V)，然后進行有關計算，故答案為：稱取一定質量的樣品(m)，加熱到733-873K使之分解，使用量氣裝置側定常溫常壓下生成O2體積(V).然后進行有關計算。[或稱取一定質量的樣品(m)，加入少量MnO2固體，再加入足量水并使用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積( V)，然后進行有關計算]。