Question

Ⅰ、Na₂O₂与SO₃(g)的反应类似于Na₂O₂与CO₂(g)的反应，请写出Na₂O₂与SO₃反应的化学方程式：_____________________。

Ⅱ、某学生课外活动小组模拟呼吸面具中的反应原理，设计用下图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中量气装置E由甲乙两根玻璃管组成，它们由橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度（0～50mL）供量气用，乙管可上下移动调节液面高低。实验可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。

请回答下列问题：

（1）图中各装置接口连接顺序是_____________________（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略，）：

   →   →   → ⑥ → ⑦ →   →   →  

（2）装置D中发生反应的化学方程式为：_______________。

（3）装置B的作用是（用离子方程式表示）：_______________。

（4）为了较准确测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中，还应注意_______（填字母编号）。

a．视线与液体凹液面最低处相平才读数

b．等待气体恢复常温才读数

c．上下移动乙管，使甲乙两管液面相平才读数

（5）实验测得收集的氧气在标准状况下体积为V L，则参与反应的Na₂O₂ 的物质的量为________mol。

Answer

2SO3＋2Na2O2＝2Na2SO4＋O2⑤③④,②①⑧2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑HCO3- + H+ = H2O + CO2↑abcV/11.2

【解析】试题分析：Ⅰ、根据过氧化钠和CO2的反应原理类比书写过氧化钠和SO3的反应；

Ⅱ、题目要求利用过氧化钠与二氧化碳（潮湿）反应制取氧气，故首先需要制备二氧化碳。只有仪器C可以用来制取二氧化碳。制气原料应该采用大理石和盐酸，此法制得的二氧化碳中会含有少量氯化氢。须通过装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶，以除去这些氯化氢。然后使净化后的二氧化碳通过过氧化钠来制取氧气，该仪器只能选用装置D。此反应属于气体与固体之间的反应，不易反应完全，为了除去生成的氧气中混有未反应的二氧化碳，可以使它们通过仪器A。在测量氧气体积时，为了使测量更为准确，要注意上下移动仪器E中的乙管，使甲、乙两管的液面相平，以使甲管中的气压与大气气压相等，同时视线应与甲管内凹液面最低处相平，以减少观察误差。最后根据方程式计算过氧化钠的物质的量。

解析：Ⅰ、Na2O2与CO2(g)反应生成碳酸钠和氧气，则Na2O2与SO3反应的化学方程式为2SO3＋2Na2O2＝2Na2SO4＋O2↑；

Ⅱ、（1）仪器C可以用来制取二氧化碳，连接③用来除去HCl，④连接⑥可使二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，然后连接②可除去未反应的二氧化碳，最后连接⑧测量气体的体积，所以顺序为⑤③④⑥⑦②①⑧；

（2）装置D中过氧化钠与CO2及水蒸气发生反应的化学方程式分别为2Na2O2 + 2CO2＝2Na2CO3 + O2、2Na2O2 + 2H2O＝4NaOH + O2↑；

（3）仪器C可以用来制取二氧化碳，此法制得的二氧化碳中会含有少量氯化氢，须通过装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶，以除去这些氯化氢，反应的离子方程式为HCO3- + H+ = H2O + CO2↑；

（4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数。求其差值的过程中，应注意：①等待气体恢复常温才读数；②读数时要调节E中甲乙的液面使其同一高度；③读数时视线要与凹液面最低处相平；

（5）2Na2O2 + 2CO2＝2Na2CO3 + O2

2mol 22.4L

n VL

n=2mol×VL/22.4L=V/11.2mol。