Question

I、为测定金属钠样品（表面有 Na₂O）中钠单质的质量分数，设计了如下实验（反应装置如右图 所示）：

①称量 A、B 的总质量

②称取一定质量的钠样品

③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧带 U 形干燥管（内含无水 CaCl₂ 干燥 剂）的橡皮塞 有关数据是：称取的金属钠样品质量为 a g，A、B 反应前总质量为 b g，反应后 A、B 的总质量为 c g。 请根据题意回答下列问题：

（1）A 中钠和水反应过程可看到钠熔成闪亮的小球，产生这一现象原因是：_____________

（2）用 a、b、c 表示的钠单质的质量分数为_______________

（3）如果没有 B 装置对实验结果有何影响___________。（填“偏大”或“偏小”“不影响”）

II、现用金属钠和空气制备纯度较高的 Na₂O₂，可利用的装置如下图。回答下列问题：

（提示：Na₂O₂ 可以与 H₂O、CO₂ 反应）

   

（4）上述装置Ⅳ中盛放的试剂是_____，为完成实验应将装置Ⅳ接在_____（填写字母号）。

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

（5）点燃酒精灯后，观察到装置 II 中的现象为_____。

（6）装置 II 中 Na 生成 Na₂O₂ 的化学反应方程式为_____。

Answer

该反应为放热，钠的熔点低23(a＋b－c)/a偏大浓硫酸B钠熔化成光亮的小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体2Na＋O2Na2O2

【解析】

Ⅰ. 测定金属钠样品（表面有 Na2O）中钠单质的质量分数，利用钠和水反应放出氢气，而Na2O与水反应生成氢氧化钠不放出氢气，反应前A、B 总质量（b g）与金属钠样品质量（a g）之和与反应后 A、B 的总质量（ c g）的差，即是生成氢气的质量，根据钠和水反应的化学方程式列比例式计算可求出金属钠样品中钠的质量，然后根据钠的质量和样品的质量计算钠的质量分数；B装置中无水氯化钙的作用是吸收氢气中混有的水蒸气，减少实验误差。

II．用金属钠和空气制备 Na2O2，化学方程是为2Na＋O2Na2O2，现象为熔化成光亮的小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色过氧化钠固体。因为Na2O2 可以与 H2O、CO2 反应，设计装置I用氢氧化钠溶液吸收CO2，用装置IV装有浓硫酸干燥氧气，装置III中盛有碱石灰可防止空气中水蒸气进入反应装置II，据此分析。

Ⅰ.（1）因为与水反应放热以及钠的熔点低，所以钠熔化成闪亮的小球，

故答案为：该反应为放热，钠的熔点低；

（2）设Na的质量为xg，则

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

46 2

xg a+b-c

=，

则x=23(a+b-c)

则其质量分数为100%，

故答案为：100%；

（3）没有B装置，生成的氢气会带走一部分水蒸气，造成c减小，使质量分数增大，

故答案为：偏大；

Ⅱ.（4）装置Ⅳ装有浓硫酸，用途为吸收反应气体中的水蒸气，由于水和二氧化碳与过氧化钠反应，而要求制得较纯的过氧化钠，则Ⅰ为吸二氧化碳，Ⅳ为吸水蒸气，应将Ⅳ接在Ⅰ与Ⅱ之间，并长进短出，故选B，

故答案为：浓硫酸；B；

（5）钠在氧气中燃烧的现象为熔化成光亮的小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色过氧化钠固体，

故答案为：钠熔化成光亮的小球，剧烈燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体；

（6）钠与氧气反应生成过氧化钠，反应为：2Na＋O2Na2O2，

故答案为：2Na＋O2Na2O2。