Question

8．过氧化钠保存不当容易变质生成Na₂CO₃．
（1）某过氧化钠样品已经部分变质，请你设计实验，限用一种溶液，证明过氧化钠已经变质
取少量样品，溶解，加入BaCl₂溶液，充分振荡，有白色沉淀，证明Na₂O₂已经变质
（2）某课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的质量分数，他们称取ag样品，并设计用如图装置来测定过氧化钠的质量分数．图中的E和F构成量气装置，用来测定O₂的体积．
①写出装置A、B和C中发生反应的化学方程式：
装置A：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
装置B：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O
装置C：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
②NaOH的作用是吸收混合气体中二氧化碳，便于测量氧气的体积
③他们在读出量筒内水的体积数后，折算成标准状况下氧气的体积为VmL，则样品中过氧化钠的质量分数为$\frac{39V}{56a}$%．

Answer 1

分析 （1）根据过氧化钠样品已经变质生成Na₂CO₃，碳酸根离子和Ca²⁺或Ba²⁺生成碳酸钙或碳酸钡沉淀；
（2）A装置盐酸和大理石反应制取二氧化碳，B装置用来除去挥发的氯化氢，C装置中过氧化钠和二氧化碳反应，D装置用来吸收未反应的二氧化碳，E、F用来量取生成气体的体积．依据量筒读取液体体积时需要先冷却至室温及和集气瓶液面相平确定操作顺序；依据生成氧气的体积计算物质的量，结合化学方程式计算得到过氧化钠物质的量，得到过氧化钠的质量分数．

解答 解：（1）碳酸根离子和Ca²⁺或Ba²⁺生成碳酸钙或碳酸钡沉淀，滴加氯化钡或氯化钙生成白色沉淀，证明含碳酸根离子，说明过氧化钠样品已经变质，
故答案为：取少量样品，溶解，加入BaCl₂溶液，充分振荡，有白色沉淀，证明Na₂O₂已经变质；
（2）①A中盐酸和大理石反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
B中二氧化碳中氯化氢和碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
C中过氧化钠与水、二氧化碳都反应，反应的化学方程式分别为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
②氢氧化钠和二氧化碳反应，吸收二氧化碳，便于测量氧气的体积，
故答案为：吸收混合气体中二氧化碳，便于测量氧气的体积；
③测定出量筒内水的体积后，折算成标准状况下氧气的体积为VmL，物质的量=$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=$\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}$mol，
则样品中过氧化钠的质量分数为=$\frac{\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}mol×2×78g/mol}{ag}$×100%=$\frac{39V}{56a}$%，
故答案为：$\frac{39V}{56a}$%．

点评 本题考查了物质组成的实验探究方法、实验设计方法及化学实验计算的应用，题目难度中等，明确实验原理为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析能力及化学计算能力．