Question

现有一定量含有Na₂O杂质的Na₂O₂试样，用如图的实验装置测定Na₂O₂试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO₃固体、6mol·L^-1盐酸、6mol·L^-1硫酸和蒸馏水)

回答下列问题：

(1)装置A中液体试剂选用________

(2)装置B的作用是_________________，装置C的作用是_____________，装置E中碱石灰的作用是______________________________________________。

(3)装置D中发生反应的化学方程式是_________________________。

(4)若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况)，则Na₂O₂试样的纯度为_____________________________________。

Answer

6mol·L-1盐酸 除去气体中的HCl 干燥气体 吸收装置D中反应剩余的CO2 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2、Na2O+CO2＝Na2CO3 78%

【解析】

实验的目的是测定Na2O2试样的纯度，其中杂质为Na2O；根据所给装置，本实验中是要通过测定二氧化碳二氧化碳与Na2O2反应生成的氧气的量来确定样品中过氧化钠的量，所以首先在装置A中利用碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中混有的HCl气体，之后用浓硫酸进行干燥，然后在装置D中CO2和Na2O2反应生成氧气，用碱石灰吸收未反应的CO2，氧气不易溶于水，可以用排水法测定生成的氧气的体积。

(1)装置A的目的是制取二氧化碳，一般用盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳，所以装置A中液体试剂为盐酸；

(2)装置B可以除去CO2中混有的HCl气体；浓硫酸具有吸水性，所以装置C干燥气体；装置E中的碱石灰吸收未反应的CO2，避免对氧气体积的测定产生影响；

(3)装置D中为CO2和Na2O2、Na2O的反应，化学方程式为2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2、Na2O+CO2＝Na2CO3；

(4)生成的氧气体积为224mL，物质的量为=0.01mol，根据反应方程式可知样品中Na2O2的物质的量为0.02mol，所以样品的纯度为=78%。