Question

甲、乙兩個探究性學習小組，他們擬測定過氧化鈉樣品（含少量的Na₂O）的純度。

(1)甲組同學擬選用圖1實驗裝置完成實驗：
①寫出實驗中所發生反應的化學方程式_______；
②該組同學必須選用的裝置的連接順序是：
A接（ ），（ ）接（ ），（ ）接（ ）（填接口字母，可不填滿）；
(2) 乙組同學仔細分析甲組同學的實驗裝置后，認為：水滴入錐形瓶中，即使不生成氧氣， 也會將瓶內空氣排出，使所測氧氣體積偏大;實驗結束時，連接廣口瓶和量筒的導管中有少量水存在，使所測氧氣體積偏小。于是他們設計了圖2所示的實驗裝置。
①裝置中導管a的作用是：_______。
②實驗結束后,在讀取量氣管k中液面讀數時，你認為最合理的順序是_______(用A、 B、C字母表示)
A. 視線與量氣管k中凹液面的最低點相平
B. 等待實驗裝置冷卻
C. 上下移動量氣管k,使k中液面與H中的液面相平
③若實驗中樣品的質量為wg，實驗前后量氣管k中液面讀數分別為V₁、V₂(換算成標 況）。則樣品的純度為 _______ (含w、V的表達式）。
(3)圖2的裝置也可測定一定質量鋁鎂合金（不含其它元素）樣品中鋁的質量分數。分液漏斗中加入的試劑是_______，能否加入氫氧化鈉溶液 _______ (填“能”或“不能”），說明理由______________。

Answer 1

（11分）（1）① Na₂O+H₂O=2NaOH，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑（2分）；
②EDG （1分）
（2）①可以使分液漏斗內氣體的壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗旋塞時水能順利流下，消除由于加入水引起的氧氣體積誤差（2分）
②BCA  （1分）
③Na₂O₂%=195×(V₁-V₂)/28w×100%（2分）；
（3）H₂SO₄(答案合理均可) （1分），不能（1分） ，     
若盛裝堿液將會使分液漏斗旋塞粘住，造成分液漏斗損壞 （1分）

試題分析：(1)① Na₂O₂、Na₂O都能與水反應，方程式為Na₂O+H₂O=2NaOH，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑。
②O₂是不溶于水的氣體，通過排水法測得生成氣體的體積，故A接E，E接D，D接G。
(2) ①因為反應過程中有氣體生成，要保持壓強里外相等，故裝置中導管a的作用是可以使分液漏斗內氣體的壓強與錐形瓶內氣體壓強相等，打開分液漏斗旋塞時水能順利流下，消除由于加入水引起的氧氣體積誤差。
②反應是放熱反應，首先要等到實驗裝置冷卻后在操作，待裝置冷卻后，就要上下移動量氣管k,使k中液面與H中的液面相平，讀數時視線與量氣管k中凹液面的最低點相平，故最合理的順序是BCA。
③反應產生的氣體為O₂，反應為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑。通過化學方程式的計算得樣品的純度為Na₂O₂%=195×(V₁-V₂)/28w×100%。
(3) 鋁鎂合金中，可以選擇H₂SO₄試劑，但不能用氫氧化鈉溶液，因為若盛裝堿液將會使分液漏斗旋塞粘住，造成分液漏斗損壞。
點評：本題主要考查學生金屬鈉的氧化物和過氧化物的性質以及用排水量氣法測定氣體的體積的方法，難度中等。