Question

11．Na₂0₂可用作制氧剂、漂白剂．
（1）已知：2Cr0₄^2-+2H⁺═Cr₂0₇^2-+H₂0．在碱性溶液中，Na₂0₂可以把Cr₂ （S0₄）₃中的Cr元素氧化成+6价，该反应的离子方程式为3Na₂O₂+2Cr³⁺+4OH^-=6Na⁺+2CrO₄^2-+2H₂O．
（2）某化学兴趣小组同学欲在实验室中制备少量Na₂0₂．

I．査阅资料得知，将钠加热至熔化，通入一定量的除去C0₂的空气，维持温度在453-473K之间，钠即被氧化为Na₂0；进而增加空气流量并迅速提高温度至573〜673K，即可制得Na₂0₂．
①若采用上述仪器装置制备Na202，从左到右仪器的连接顺序为（填接口字母，各装 置只能用一次）；装置D的作用为o②装置A中生成ISa202的化学反应方程式 为．③若实验时准确称取2.3 g Na进行反应，将反应后的固体溶于1 L水中，向所得溶 液中加人50 mL0.5 mol•L^-1NH₄Al（S0₄）₂溶液充分反应，请写出加人NmAl（S0）₂溶液后发生反应的离子方程式．
①若采用上述一起装置制备Na₂0₂，从左到右仪器的连接顺序为（填接口字母，各装置只能用一次）；装置D的作用为防止空气中的CO₂和H₂O进入A装置．
②装置A中生成ISA₂0₂的化学方程式为2Na₂O+O₂═2Na₂O₂．
③若实验时准确称取2.3gNa进行反应，将反应后的固体溶于1L水中，向所得溶液中加入50ml0.5mol•L^-1NH₄AL（SO₄）₂溶液充分反应，请写出加入NH₄AL（SO₄）₂
溶液后发生反应的离子方程式NH₄⁺+Al³⁺+4OH^-=NH₃•H₂O+Al（OH）₃↓．
Ⅱ．小组同学继续对反应后固体的组成进行探究．
a．取一定量反应后固体，加人足量水充分反应，有气体生成；
b．将生成的气体全部转人真空密闭容器中，放电后充分反应，气体体积减少了 3/5 （不考虑0₃的生成）．
①反应后固体中一定有的物质为Na、Na₂O₂（填化学式）．
②为进一步确定反应后固体的组成，需对b中剩余气体继续进行猜想与设计，请完成下表．

猜想	实验设计	现象与结论
剩余气体为H2（或O2）．	将b中剩余气体通过灼热的氧化铜 （或将b中剩余气体通过灼热的铜网）．	若看到黑色固体变红（或红色固体变黑）， 证明此猜想正确，反之则不正确．

Answer 1

分析 （1）由于2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，则碱性条件下Cr³⁺被Na₂O₂氧化的产物为CrO₄^2-，据此写出反应的离子方程式；
（2）I．①制备过氧化钠，需要先分别将空气中二氧化碳、水除去，还要防止空气中二氧化碳和水加入反应装置，据此连接装置；
②根据题干“将钠加热至熔化，通入一定量的除去CO₂的空气，维持温度在453～473K之间，钠即被氧化为Na₂O，进而增加空气流量并迅速提高温度至573～673K，可制得Na₂O₂”写出生成Na₂O₂的化学反应方程式；
③根据Na元素的守恒，2.3gNa反应后溶于1L水所得溶液中n（NaOH）=0.1 mol，据此计算出NH₄Al（SO₄）₂溶液中n[NH₄Al（SO₄）₂]，然后写出反应的离子方程式；
II． ①将反应后固体溶于水后生成气体，且将气体导入密闭容器放电后气体体积减少3/5，说明气体由H₂和O₂组成；因为H₂和O₂分别为Na、Na₂O₂与水反应的产物，据此判断反应后固体组成；
②b中剩余气体可能为H₂或O₂，可分别用灼热的氧化铜或灼热的铜检验，现象分别为黑色固体变红或红色固体变黑，据此进行解答．

解答 解：（1）由于2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，碱性条件下Cr³⁺被Na₂O₂氧化的产物为CrO₄^2-，该反应的离子方程式为：3Na₂O₂+2Cr³⁺+4OH^-=6Na⁺+2CrO₄^2-+2H₂O，
故答案为：3Na₂O₂+2Cr³⁺+4OH^-=6Na⁺+2CrO₄^2-+2H₂O；
（2）I．①由左至右分别为装置B（除去空气中的CO₂）→装置C（除去气体中的H₂O，防止其与Na反应）→装置A（制备Na₂O₂）→装置D（防止空气中的CO₂和H₂O进入A装置致使所得Na₂O₂变质），气体通过洗气瓶时从导气管长管进短管出，干燥管气体粗口进细口出，所以仪器接口顺序为：bcedaagf，
故答案为：bcedaagf；防止空气中的CO₂和H₂O进入A装置；
②根据题干“将钠加热至熔化，通入一定量的除去CO₂的空气，维持温度在453～473K之间，钠即被氧化为Na₂O；进而增加空气流量并迅速提高温度至573～673K，可制得Na₂O₂”可知生成Na₂O₂的化学反应方程式应为：2Na₂O+O₂═2Na₂O₂，
故答案为：2Na₂O+O₂═2Na₂O₂；
③有Na元素的守恒，2.3gNa反应后溶于1L水所得溶液中n（NaOH）=0.1 mol，所加NH₄Al（SO₄）₂溶液中n（NH₄Al（SO₄）₂）=0.025 mol，故反应的离子方程式为：NH₄⁺+Al³⁺+4OH^-=NH₃•H₂O+Al（OH）₃↓，
故答案为：NH₄⁺+Al³⁺+4OH^-=NH₃•H₂O+Al（OH）₃↓；
II． ①将反应后固体溶于水后生成气体，且将气体导入密闭容器放电后气体体积减少3/5，说明气体由H₂和O₂组成．因为H₂和O₂分别为Na、Na₂O₂与水反应的产物，所以反应后固体一定有Na、Na₂O₂，可能有Na₂O，
故答案为：Na、Na₂O₂；
②b中剩余气体可能为H₂或O₂，可分别用灼热的氧化铜或灼热的铜检验，现象分别为黑色固体变红或红色固体变黑，即：

猜想	实验设计	现象与结论
剩余气体为H2	将b中剩余气体通过灼热的氧化铜	若看到黑色固体变红，证明此猜想正确，反之则不正确

（或：

猜想	实验设计	现象与结论
剩余气体为O2	将b中剩余气体通过灼热的铜网	若看到红色固体变黑，证明此猜想正确，反之则不正确

，
故答案为：

猜想	实验设计	现象与结论
H2	将b中剩余气体通过灼热的氧化铜	黑色固体变红

（或：

猜想	实验设计	现象与结论
O2	将b中剩余气体通过灼热的铜网	红色固体变黑

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点评 本题通过制取过氧化钠的实验，考查了制备实验方案的设计，题目难度中等，明确实验目的和实验原理为解答关键，注意掌握钠及其化合物性质，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．