Question

【题目】(14分)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请用如图实验装置，选用适当的化学试剂和实验用品，设计并完成对过氧化钠这一性质的探究。

（1）A是实验室制取CO2的装置，其中发生反应的离子方程式是________；装置B的作用是____________。

（2）检验F中气体成分，即能说明过氧化钠可作潜水艇供氧剂，则实验操作的方法及现象是_______________。

（3）查阅有关资料表明：2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑。某研究小组用同位素标记法对过氧化钠进行标记（），以探究这一反应的历程：_________________

①甲同学从电子转移角度得出其离子方程式为：_______________。

②乙同学发现：向Na2O2与水反应后的溶液中加入MnO2，又产生无色能使带火星的木条复燃的气体，从这个角度，写出其反应历程：___________________。

（4）设计并完成过氧化钠样品（已知所含杂质与酸碱均不反应）的纯度测定：

甲、乙两位同学各取了ag样品并分别配制成了100.00mL溶液进行实验，实验操作中甲同学是将样品直接溶于蒸馏水中；而乙同学却是将蒸馏水先加热煮沸，再把蒸馏水分成两份，一份中趁热加入样品溶解，待冷却到室温后再加人另一份水来进行配制。他们分别取出各自配制的溶液20.00mL，加入酚酞数滴后，用浓度为cmol/L的盐酸进行滴定；重复滴定操作2次，甲同学和乙同学分别计算出了所用盐酸的体积平均值，分别为VAmL和VWmL。

①在样品的溶解与配制中，你认为_______（填“甲”、“乙”）同学的操作是合理的，理由是：__________________。

②另一同学的操作将会使实验结果______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

③原过氧化钠样品的纯度是___________。

Answer 1

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

（2）待试管集满气体后，用大拇指堵住试管口从水槽中取出正立，松开拇指后，将带火星的木条迅速放在试管口，若木条复燃，则说明过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气，可作供氧剂（2 分）

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

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

（4）①乙；沸水能使Na2O2溶解时所生成的H2O2迅速分解，消除其对中和滴定（特别是指示剂）的影响；②偏小 ③

【解析】

试题分析：（1）A是实验室制取CO2的装置，其中发生反应的离子方程式是CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑；由于盐酸易挥发，生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，因此装置B的作用是除去CO2中混有的HCl。

（2）二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，氧气是助燃性气体，则检验F中气体成分的实验操作的方法及现象是待试管集满气体后，用大拇指堵住试管口从水槽中取出正立，松开拇指后，将带火星的木条迅速放在试管口，若木条复燃，则说明过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气，可作供氧剂。

（3）①过氧化钠与水的反应中过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂，则从电子转移角度得出其离子方程式为Na218O2+2H2O＝4Na++2OH-+18O2↑+218OH－。

②向Na2O2与水反应后的溶液中加入MnO2，又产生无色能使带火星的木条复燃的气体，这说明反应中有双氧水生成，双氧水在二氧化锰的作用下分解生成氧气，其反应历程可表示为2H2O+Na218O2＝2NaOH+ H218O2；2H218O22H218O+ 18O2↑。

（4）①由于沸水能使Na2O2溶解时所生成的H2O2迅速分解，消除了双氧水对中和滴定（特别是指示剂）的影响，所以乙的操作方法正确；

②由于酚酞能够消耗氢氧化钠溶液，则滴定过程中消耗盐酸的体积偏小，测定结果偏小；

③乙的操作合理，若100mL配制的样品溶液完全用该浓度的盐酸中和，消耗盐酸体积应该为：(VWmL×100mL)/ 20mL＝5VWmL，消耗氯化氢的物质的量为：cmol/L×5VW×10-3L=5cVW×10-3mol，则样品中含有氢氧化钠的物质的量为：5cVW×10-3mol，过氧化钠的物质的量为：0.5×5cVW×10-3mol=2.5cVW×10-3mol，样品的纯度为：（78g/mol×2.5cVW×10-3mol）/ag×100%=。