Question

【題目】Ⅰ、為測(cè)定金屬鈉樣品（表面有 Na2O）中鈉單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)（反應(yīng)裝置如圖所示）：

①稱量 A、B 的總質(zhì)量

②稱取一定質(zhì)量的鈉樣品

③將鈉樣品投入錐形瓶中，迅速塞緊帶 U 形干燥管（內(nèi)含無(wú)水 CaCl2 干燥 劑）的橡皮塞 。有關(guān)數(shù)據(jù)是：稱取的金屬鈉樣品質(zhì)量為 a g，A、B 反應(yīng)前總質(zhì)量為 b g，反應(yīng)后 A、B 的總質(zhì)量為 c g。 請(qǐng)根據(jù)題意回答下列問(wèn)題：

（1）A 中鈉和水反應(yīng)過(guò)程可看到鈉熔成閃亮的小球，產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因是：_____________

（2）用 a、b、c 表示的鈉單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________

（3）如果沒(méi)有 B 裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響___________。（填“偏大”或“偏小”“不影響”）

Ⅱ、現(xiàn)用金屬鈉和空氣制備純度較高的 Na2O2，可利用的裝置如下圖�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（4）上述裝置Ⅳ中盛放的試劑是______，為完成實(shí)驗(yàn)應(yīng)將裝置Ⅳ接在_____（填寫字母號(hào)）。

A．I 之前 B． I 和 II 之間 C． II 和 III 之間 D．III 之后

（5）點(diǎn)燃酒精燈后，觀察到裝置 II 中的現(xiàn)象為_____。

Ⅲ、現(xiàn)用制得純度較高的 Na2O2進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。回答下列問(wèn)題：

（6）用脫脂棉包住Na2O2粉末，置于石棉網(wǎng)上，通過(guò)細(xì)管向脫脂棉中吹CO2，脫脂棉_______(填“能”或“不能”)燃燒起來(lái)。

（7）盛有0.78 g Na2O2、1.68g NaHCO3的固體混合物放在密閉容器中加熱,最后固體質(zhì)量為_________g.

Answer 1

【答案】該反應(yīng)為放熱，鈉的熔點(diǎn)低 23(a＋b－c)/a 偏大 濃硫酸 B 鈉熔化成光亮的小球，劇烈燃燒產(chǎn)生黃色火焰，生成淡黃色固體 能 2.12

【解析】

Ⅰ. （1）鈉和水劇烈反應(yīng)，放出大量的熱，由于鈉的熔點(diǎn)較低，所以反應(yīng)過(guò)程鈉熔成閃亮的小球；

（2）根據(jù)鈉與水反應(yīng)的方程式為：2Na+2H2O=2Na0H+H2↑進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；

（3）沒(méi)有B裝置，生成的氫氣會(huì)帶走一部分水蒸氣，造成濃度偏高，造成c減小；

Ⅱ.（4）要制得較純的過(guò)氧化鈉，則Ⅰ為吸二氧化碳，Ⅳ為吸水蒸氣，應(yīng)將Ⅳ接在Ⅰ與Ⅱ之間，并長(zhǎng)進(jìn)短出；

（5）根據(jù)鈉在氧氣中燃燒的現(xiàn)象回答；

Ⅲ、（6）Na2O2能夠與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)，放出大量的熱，并放出氧氣，據(jù)此進(jìn)行分析；

（7）根據(jù)碳酸氫鈉受熱易分解，發(fā)生的反應(yīng)為 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑；根據(jù)0.02mol NaHCO3計(jì)算出反應(yīng)生成Na2CO3、生成H2O、生成CO2的量；反應(yīng)生成的二氧化碳和水蒸氣分別與過(guò)氧化鈉發(fā)生反應(yīng)：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；然后根據(jù)0.01mol Na2O2恰好與0.01molCO2完全，計(jì)算出生成碳酸鈉的質(zhì)量，把2次生成的碳酸鈉的質(zhì)量相加即為最終所得固體質(zhì)量。

Ⅰ. （1）A 中鈉和水劇烈反應(yīng)，放出大量的熱，由于鈉的熔點(diǎn)較低，所以反應(yīng)過(guò)程可看到鈉熔成閃亮的小球；

綜上所述，本題答案是：該反應(yīng)為放熱，鈉的熔點(diǎn)低。

（2）設(shè) Na的質(zhì)量為xg，則鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，反應(yīng)方程式為：2Na+2H2O=2Na0H+H2↑,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系可知：46/x=2/(a+b-c),則x=23(a＋b－c)/ag；

綜上所述，本題答案是：23(a＋b－c)/a。

（3）沒(méi)有B裝置，生成的氫氣會(huì)帶走一部分水蒸氣，造成濃度偏高，造成c減小，使質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大；

綜上所述，本題答案是：偏大。

Ⅱ.（4）裝置Ⅳ裝有濃硫酸，用途為吸收反應(yīng)氣體中的水蒸氣，由于水和二氧化碳都能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)，而要求制得較純的過(guò)氧化鈉，則Ⅰ為吸二氧化碳，Ⅳ為吸水蒸氣，應(yīng)將Ⅳ接在Ⅰ與Ⅱ之間，并長(zhǎng)進(jìn)短出，選項(xiàng)B正確；

綜上所述，本題答案是：濃硫酸，B。

（5）點(diǎn)燃酒精燈后，鈉與氧氣反應(yīng)劇烈反應(yīng)，觀察到裝置 II 中的現(xiàn)象為：鈉熔化成光亮的小球，劇烈燃燒產(chǎn)生黃色火焰，生成淡黃色固體；

綜上所述，本題答案是：鈉熔化成光亮的小球，劇烈燃燒產(chǎn)生黃色火焰，生成淡黃色固體。

Ⅲ、（6）Na2O2能夠與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)，放出大量的熱，并放出氧氣，達(dá)到脫脂棉的著火點(diǎn)，所以脫脂棉能燃燒起來(lái)；

綜上所述，本題答案是：能。

（7）根據(jù)碳酸氫鈉受熱易分解，發(fā)生的反應(yīng)為 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑；根據(jù)反應(yīng)關(guān)系可知，0.02mol NaHCO3完全反應(yīng)生成Na2CO3為0.01mol，生成H2O為0.01mol，生成CO2為0.01mol；反應(yīng)生成的二氧化碳和水蒸氣分別與過(guò)氧化鈉反應(yīng)：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；根據(jù)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2反應(yīng)可知，0.01mol CO2參加反應(yīng)，消耗Na2O2的量為0.01mol，生成Na2CO3的量為0.01mol；由于過(guò)氧化鈉已經(jīng)反應(yīng)完全，就沒(méi)有后續(xù)反應(yīng)發(fā)生；因此所得固體為碳酸鈉，質(zhì)量為（0.01+0.01）×106=2.12g；

綜上所述，本題答案是：2.12。