Question

(1)已知由金属钠制得氧化钠，可用多种方法：a.4Na＋O₂===2Na₂O，b.4Na＋CO₂===2Na₂O＋C，c.2NaNO₂＋6Na===4Na₂O＋N₂↑。

①在上述三种方法中，最好的方法是________(填序号)，原因是________________。

②上述反应c中NaNO₂作________剂，当有1 mol NaNO₂反应时，电子转移的数目是________________________________________________________________________。

(2)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na₂O₂，可利用的装置如下。回答下列问题(注：Na₂O₂可以与H₂O、CO₂反应)：

①装置Ⅳ中盛放的药品是________，其作用是____________________________。

②若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序：空气进入________，________接________，________接________，________接________。

③装置Ⅱ的作用____________________________________________________。

④操作中通空气和加热的顺序为________________________________________。

Answer

c 此生成物只有Na2O是固体，而另一种产物N2可以把周围环境中的O2排净，防止Na2O被继续氧化成Na2O2 氧化 1.806×1024 氢氧化钠溶液 吸收导入的空气中的二氧化碳 g h e f a(或b) b(或a) c 防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ 先通一段时间的空气再加热装置Ⅰ

【解析】

（1）根据Na2O不稳定易被氧气继续氧化分析解答；根据氮元素的化合价变化分析判断和计算；

（2）用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，需要空气中的氧气和钠加热反应生成过氧化钠，空气中的水蒸气和二氧化碳需要除去；把空气通过Ⅳ吸收空气中的二氧化碳气体，再通过装置Ⅲ吸收水蒸气，通过装置Ⅰ加热钠和氧气反应，连接Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ，得不到纯净的过氧化钠，据此解答。

（1）①Na2O不稳定易被氧气继续氧化，所以上述三种方法最好的是c，因为此生成物只有Na2O是固体，而另一种产物N2可以把周围环境中的O2排净，防止Na2O被继续氧化成Na2O2；

②反应2NaNO2＋6Na＝4Na2O＋N2↑中氮元素化合价从+3价降低到0价，得到3个电子，所以亚硝酸钠是氧化剂，当有1 mol NaNO2反应时，电子转移的数目是1mol×3×6.02×1023/mol＝1.806×1024。

（2）①由于空气中的二氧化碳和水蒸气也能与金属钠反应，干扰过氧化钠的制备，则需要除去，因此装置Ⅳ中盛放NaOH溶液，其作用是吸收导入的空气中的二氧化碳；

②把空气通过Ⅳ吸收空气中的二氧化碳气体，再通过装置Ⅲ吸收水蒸气，通过装置Ⅰ加热钠和氧气反应，连接Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ，因此组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，则各仪器接口的标号字母顺序为：空气→g→h→e→f→a（或b）→b（或a）→c：

③装置Ⅱ中盛放碱石灰是吸收二氧化碳和水蒸气，其作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ；

④实验时先通入足量空气后再进行加热，避免生成的过氧化钠和二氧化碳、水蒸气反应生成碳酸钠等杂质。