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生成過氧化鈉實驗裝置

發布時間:2022-10-23 16:46:31

A. 氧化鈉的實驗室製法

由於鈉與氧氣反應易直接生成過氧化鈉,故實驗室制氧化鈉採用其它方法。

2NaNO2+6Na====加熱===4Na2O+N2

B. 用金屬鈉和空氣制備過氧化鈉為什麼先通過空氣再加熱

先通空氣後加熱的原因是:過氧化鈉可以和水還有二氧化碳反應,所以,在制備過氧化鈉的時候,需要先將水和二氧化碳去除。而管中本來有空氣,裡面含有H2O和CO2,所以要先通沒有這兩種物質的空氣將其除去。


本實驗前面還需要有三個裝置,一個是氫氧化鈉,一個是濃硫酸,第三個為鹼石灰。氫氧化鈉是為了除去空氣中的二氧化碳,濃硫酸是為了除去空氣中的水分。鹼石灰防止空氣中的水分和二氧化碳倒吸進入裝置。


實驗器材如下:


過氧化鈉是鈉在氧氣或空氣中燃燒的產物之一,純品過氧化鈉為白色,但一般見到的過氧化鈉呈淡黃色,原因是反應過程中生成了少量超氧化鈉(NaO2,為淡黃色)。過氧化鈉易潮解、有腐蝕性,應密封保存。過氧化鈉具有強氧化性,可以用來漂白紡織類物品、麥桿、纖維等。


安全相關

過氧化鈉具有強氧化性,在熔融狀態時遇到棉花、炭粉、鋁粉等還原性物質會發生爆炸。因此存放時應注意安全,不能與易燃物接觸。它易吸潮,有強腐蝕性,會引起燒傷。

C. 過氧化鈉是一種淡黃色固體,常用作制氧劑,供人類呼吸之用,某學生為了驗證這一實驗,以足量的大理石、足

(1)該反應的葯品是固體和液體,且不需加熱,所以所需裝置為固液混合不加熱型,所以排除圖1;圖2中只能製取少量二氧化碳而不能製取大量二氧化碳,所以排除圖2,故選圖3;
大理石和鹽酸的反應是放熱反應,鹽酸具有揮發性,所以製取的二氧化碳中含有氯化氫氣體、水蒸氣,氯化氫和碳酸氫鈉能反應生成二氧化碳,所以B裝置的作用是吸收A裝置中產生的鹽酸酸霧,除去HCl氣體;
二氧化碳和碳酸氫鈉不反應,水蒸氣能使無水硫酸銅由白色變藍色,所以C裝置內可能出現的現象是白色固體變藍色;
過氧化鈉和二氧化碳反應生成氧氣,氧氣能使帶火星的木條復燃,檢驗時,可用帶火星的木條放在管口,木條復燃說明收集到的氣體為氧氣,
故答案為:圖3;吸收A裝置中產生的鹽酸酸霧;變藍色;帶火星的,復燃;
(2)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,若E中石灰水出現輕微白色渾濁,說明未反應的二氧化碳與石灰水反應所致,
故答案為:未反應的二氧化碳與石灰水反應所致;
(3)若D中的3.9g過氧化鈉樣品接近反應完畢時,所以E中可能會因二氧化碳與石灰水反應而生成較多沉澱,而且E氣體的量基本不,則E中液面基本不變;
故答案為:E中石灰水的白色渾濁明顯增加,瓶內液面的下降接近停止;
(4)3.9g過氧化鈉完全反應生成氧氣的體積為v.
2Na2O2----O2
2mol 22.4L

3.9g
78g/mol
V
V=0.56L=560mL>500mL,所以實際收集到的氧氣體積比理論計算值小;
560mL-500mL=60mL;
原因是因樣品中含有不與CO2反應生成氣體的雜質,導致生成的氧氣的體積偏小;
故答案為:小;60;因樣品中含有不與CO2反應生成氣體的雜質;
(5)D裝置中過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣,其反應方程式為:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
故答案為:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2

D. 為了探究過氧化鈉的強氧化性,某研究性學習小組設計了如圖所示的實驗裝置。 實驗步驟及現象如下:①檢查

(1)Cl 2 4H +4I +O 2 =2I 2 +2H 2 O(或2H 2 O+4I +O 2 =2I 2 +4OH
(2)吸收HCl和過量的Cl 2 ,防止污染空氣,使D中能收集到較為純凈的氧氣
(3)①Na 2 O 2 被還原時氧元素的化合價應該降低,不可能得到O 2 ②O 2 有可能是Na 2 O 2 與鹽酸中的H 2 O反應所得
(4)14122H 2 O不能Na 2 O 2 與生成的H 2 O反應有O 2 生成;HCl混在Cl 2 中;H 2 O混在Cl 2 中;實驗室沒有可直接使用的乾燥HCl氣體;固體與氣體反應較慢(答出任何兩點即可)

E. 某研究性學習小組,為了探究過氧化鈉的強氧化性,設計了如圖的實驗裝置.實驗步驟及現象如下:①檢查裝置

(1)濕潤的紅色石蕊試紙褪色,說明有HClO生成,氯氣和水反應生成HClO,所以說明裝置A中有Cl2生成;
若B中改放濕潤的澱粉KI試紙,碘離子具有還原性,O2、Cl2都具有強氧化性,都能將碘離子氧化為I2,I2遇澱粉試液變藍色,發生的離子反應方程式為4H++4I-+O2═2I2+2H2O(或4I-+O2+2H2O═2I2+4OH-),所以不能據此證明上述結論,故答案為:Cl2;4H++4I-+O2═2I2+2H2O(或4I-+O2+2H2O═2I2+4OH-);
(2)Cl2有毒不能直接排空,如果O2中混有Cl2,會導致收集的O2不純凈,且鹽酸具有揮發性,導致生成的氣體中含有HCl,氯氣、HCl都能和NaOH反應而除去,則NaOH的作用是吸收HCl和過量的Cl2,防止污染空氣,使D中能收集到較為純凈的氧氣,
故答案為:吸收HCl和過量的Cl2,防止污染空氣,使D中能收集到較為純凈的氧氣;
(3)①如果Na2O2被還原,則O元素應該得電子化合價降低,不能是化合價升高,
Na2O2被還原時氧元素的化合價應該降低,不可能得到O2
②水和過氧化鈉反應也生成氧氣,O2有可能是Na2O2與鹽酸中的H2O反應生成的;
故答案為:Na2O2被還原時氧元素的化合價應該降低,不可能得到O2;O2有可能是Na2O2與鹽酸中的H2O反應生成的;
(4)根據元素守恆知,生成物中還有水生成,該反應中O元素化合價由-1價變為-2價、Cl元素化合價由-1價變為0價,根據轉移電子相等配平方程式為Na2O2+4HCl═Cl2+2NaCl+2H2O,
實驗室沒有可直接使用的乾燥HCl氣體的物質、固體與氣體反應較慢、產生的氯氣中含有大量的氯化氫氣體,所以該實驗不能用於實驗室快速製取純凈的Cl2
故答案為:1;4;1;2;2H2O;不能;實驗室沒有可直接使用的乾燥HCl氣體的物質、固體與氣體反應較慢、產生的氯氣中含有大量的氯化氫氣體(答出任何一點即可,其他合理答案均可).

F. 由氯化鈉如何制過氧化鈉

先電解熔融氯化鈉得到鈉單質,然後將鈉單質點燃,即可得到過氧化鈉。

G. 過氧化鈉的制備方法

工業上制備過氧化鈉的方法是將鈉加熱至熔化,通入一定量的除去二氧化碳的乾燥空氣,維持溫度在453-473K之間,鈉即被氧化為氧化鈉,進而增加空氣流量並迅速提高溫度至573-673K(這里K是指開氏溫度),即可製得過氧化鈉。
其化學反應方程式為:
4Na+O2= 2Na2O
2Na2O+O2= 2Na2O2 純凈的Na2O2·8H2O是用飽和NaOH(純級)溶液與42%H2O2混合製得:
2NaOH+H2O2→Na2O2+2H2O(0℃)

H. 實驗室製取過氧化鈉

過氧化鈉一般不在實驗室制備
若制備要在氧氣氛圍中加強熱

I. 過氧化鈉製取氧氣的實驗裝置與過氧化氫制氧氣的裝置一樣么

第一問:高錳酸鉀制氧氣需要加熱,試管是斜向下放的;(A)

而過氧化氫是液體,試管要豎著放,而且不需加熱,只放MnO2就行了.(B)

所以這兩者也只是製取裝置不同罷了

第二問:可用向上排空氣法或是排水法收集(C或E)

D是用來收集氫氣等密度小於空氣的氣體

加油

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