Question

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H₂0反應生成0₂，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）利用如上圖(右圖)所示實驗裝置制取氧氣，請回答有關問題。

①實驗室制取CO₂的化學方程式為                                 。

②表明CO₂未被Na₂O₂完全吸收的實驗現象為                          。

③O₂可采用D裝置收集，并用帶火星的木條檢驗，這是利用了O₂的哪些性質？

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?

（2）為探究X是哪種物質及其有關性質，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                                          。

②同學們通過討論和實驗證明了X是Na₂CO₃。以下是他們設計的有關Na₂CO₃性質的探究實驗，請根據卷首資料提供的信息，將下表填寫完整。

實驗操作	現  象	有關的化學方程式
實驗一：取少量固體樣品， ______________	澄清石灰水變渾濁	Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2 O
實驗二：取少量固體樣品，加水配成溶液，滴加適量的___________溶液	有白色沉淀產生

（3）7.8g過氧化鈉與足量的水反應，生成氧氣的質量是多少?若反應后得到了40g氫氧化鈉溶液，請計算氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數。

 

Answer 1

（1）CaC0₃+2HCl==CaCl₂+H₂0+C0₂↑  （2分）

②澄清石灰水變渾濁  （1分）

③氧氣密度比空氣的大，氧氣有助燃性。  （1分）

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）。  （1分）

（2）①Na₂O₂和CO₂都不含氫元素，根據質量守恒定律，二者反應后不可能生成含氫元素的酸或堿（1分）

②    ’

實驗操作	現  象	有關的化學方程式
滴加稀鹽酸，然后將產生的 氣體通入澄清石灰水（1分）	有氣泡產生   （1分）
氯化鈣或     氯化鋇等     （1分）		Na2C03+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl或   Na2C03+BaCl2=BaC03↓+2NaCl等     （2分）

（3）解：設生成氧氣的質量為x，生成氫氧化鈉的質量為y。

    2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

    156        160 32

    7.8g         y  x

     X=1.6g

     Y=8g（1分）

氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為：

8g/40g×100%=20％（1分）

答：略。

解析:（1）根據題意：Na2O2能跟CO2反應生成O2和另一種固體化合物碳酸鈉（Na2CO3），則可知其化學方程式為：2Na2O2+2CO2═O2+2Na2CO3；且Na2O2也能跟H20反應生成02，化學方程式為：2Na202+2H20=4NaOH+O₂↑．

（2）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．

（3）收集氧氣根據氧氣的密度比空氣大，在檢驗氧氣時，利用帶火星的木條是利用了氧氣的助燃性．

故答為：（1）2Na2O2+2CO2═O2+2Na2CO3；2Na202+2H20=4NaOH+02↑．

（2）澄清石灰水變渾濁；

（3）氧氣密度比空氣的大，氧氣有助燃性．