Question

18．過氧化鈉（化學式為Na₂O₂）可用在呼吸面具中作為氧氣來源．Na₂O₂能跟CO₂反應生成O₂和另一種固體化合物（用X表示）；它也能跟H₂O反應生成O₂，化學方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．以下是某興趣小組進行的探究活動．

（1）如圖所示實驗裝置制取氧氣，請回答有關問題．
①能用D裝置收集氧氣的原因是氧氣的密度比空氣大；
②能用帶火星的木條檢驗氧氣，說明氧氣有助燃的性質；
③表明CO₂未被Na₂O₂完全吸收的實驗現象為澄清石灰水變渾濁；
④若A裝置產生的CO₂中混有水蒸氣，要檢驗干燥的CO₂能否與Na₂O₂反應生成O₂，以上實驗裝置應如何改進？在A、B裝置之間和B、C裝置之間增加氣體干燥裝置．
（2）為探究X是哪種物質，同學們進行了如下分析和實驗．
①有同學猜想X可能是酸、堿或鹽中的一種，通過對物質組成的分析，大家一致認為X肯定不是酸和堿，理由是Na₂O₂和CO₂都不含氫元素，二者反應后不可能生成含氫元素的酸或堿；
②某同學猜想X可能是Na₂CO₃，請你跟他一起完成下列實驗探究

操作步驟	實驗現象	結論及化學方程式
取反應后的剩余固體于試管中，加適量的水完全溶解后，加入氯化鈣溶液	產生白色沉淀	該固體X是Na2CO3相關的化學方程式Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

反思與拓展：
（3）寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，該反應中過氧化鈉與氧氣的質量比為39：8．

Answer 1

分析 （1）①氧氣的密度比空氣大；②根據氧氣的性質進行分析，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃；③檢驗二氧化碳時，我們可利用氫氧化鈣來檢驗；④若A裝置產生的CO₂中混有水蒸氣，將A、B裝置之間和B、C裝置之間增加氣體干燥裝置．
（2）①根據質量守恒定律進行分析；
②根據碳酸鈉的化學性質和分析，并結合質量守恒定律書寫化學方程式；
（3）根據題中所給的反應物、生成物以及反應條件書寫化學方程式．

解答 解：（1）①氧氣的密度比空氣大，可用D裝置收集氧氣．
②氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃；
③在驗證未反應完的二氧化碳時，可利用澄清的石灰水來檢驗．
④若A裝置產生的CO₂中混有水蒸氣，要檢驗干燥的CO₂能否與Na₂O₂反應生成O₂，要想驗證時，要將A、B裝置之間和B、C裝置之間增加氣體干燥裝置．
（2）①根據質量守恒定律可知，在化學反應前后，元素的種類不變，氧化鈉和二氧化碳中不含氫元素，所以生成物中也不會有氫元素，理由是：Na₂O₂和CO₂都不含氫元素，二者反應后不可能生成含氫元素的酸或堿；
②所有的鈉鹽都溶于水，檢驗碳酸鈉只要會與碳酸根離子生成沉淀就行，所以可以選用氯化鈣，氯化鈣和碳酸鈉反應生成白色的碳酸鈣沉淀和氯化鈉，化學方程式為：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
（3）在常溫下，過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，化學方程式為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；反應中過氧化鈉與氧氣的質量比為2×（23×2+16×2）：16×2=156：32=39：8．
故答案為：
（1）①氧氣的密度比空氣大；
②助燃；
③澄清石灰水變渾濁；
④在A、B裝置之間和B、C裝置之間增加氣體干燥裝置（答出在A、B裝置之間增加氣體干燥裝置即可）；
（2）①Na₂O₂和CO₂都不含氫元素，二者反應后不可能生成含氫元素的酸或堿；
②氯化鈣溶液；Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
（3）2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；39：8．

點評 在解此類題時，首先要了解題中所給的各個問題，然后將這些問題對準學過的知識點，再結合題中的要求各個突破．