Question

為了探究“二氧化碳是否在水存在時才能和過氧化鈉反應”，課題研究小組的同學們設計了如圖所示的實驗裝置，分別進行甲、乙兩次實驗：
實驗甲：干燥的二氧化碳和過氧化鈉的反應
在干燥的試管Ⅱ中裝入Na₂O₂，在通入CO₂之前，關閉K₁和K₂．在試管Ⅰ內裝入試劑X后，打開K₁和K₂，通入CO₂，幾分鐘后，將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上，觀察到木條不復燃，且Ⅱ中的淡黃色沒有變化．
實驗乙：潮濕的二氧化碳和過氧化鈉的反應
在試管Ⅰ內裝入試劑Y，其他操作同實驗甲，觀察到木條復燃，且Ⅱ中的淡黃色變為白色．
試回答下列問題：
（1）在裝入Na₂O₂后，通入CO₂前，關閉K₁和K₂的目的是

 

（2）在實驗甲中，試劑X是

 

，在實驗乙中，試劑Y是

 

（3）根據上述兩個實驗現象，得到的結論是

 

（4）若實驗乙中有15.6g Na₂O₂參加反應，則轉移的電子數為

 

（5）為確保該實驗現象的準確性，制備CO₂所用的反應物最好選用

 

（填編號）
A．大理石　      B．小蘇打　       C．燒堿　       D．稀硫酸．

Answer 1

分析：（1）防止溶液中的水蒸氣混入二氧化碳；
（2）X試劑作用是干燥二氧化碳；Y試劑作用是給二氧化碳提供水蒸氣；
（3）通過實驗現象分析；
（4）根據化合價的變化，結合過氧化鈉的質量計算轉移電子的物質的量；
（5）小蘇打與稀硫酸反應生成二氧化碳．

解答：解：（1）為了防止溶液中的水蒸氣混入二氧化碳，所以在裝入Na₂O₂后，通入CO₂前，關閉K₁和K₂，故答案為：防止CO₂受潮；
（2）X試劑作用是干燥二氧化碳，所以X為濃硫酸；Y試劑作用是給二氧化碳提供水蒸氣，所以Y為CO₂的飽和溶液，故答案為：濃硫酸；CO₂的飽和溶液；
（3）干燥的二氧化碳通過過氧化鈉，然后將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上，觀察到木條不復燃，且Ⅱ中的淡黃色沒有變化，說明沒有氧氣生成，即干燥的二氧化碳與過氧化鈉不反應；在試管Ⅰ內裝入試劑Y，其他操作同實驗甲，觀察到木條復燃，且Ⅱ中的淡黃色變為白色，說明混有水蒸氣的二氧化碳與過氧化鈉反應；則二氧化碳只有在水存在時才能和過氧化鈉反應，
故答案為：二氧化碳只有在水存在時才能和過氧化鈉反應；
（4）2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂～2e^-可知，2Na₂O₂生成1molO₂時，轉移的電子數為2mol；已知15.6g Na₂O₂參加反應，則n（Na₂O₂）=0.2mol，所以轉移電子物質的量為0.2mol，則轉移的電子數為1.204×10²³，故答案為：1.204×10²³；
（5）小蘇打與稀硫酸生成二氧化碳，大理石與稀硫酸反應生成的硫酸鈣是微溶物質，所以選用小蘇打與稀硫酸制備二氧化碳，故答案為：B、D．

點評：本題考查了過氧化鈉與二氧化碳反應的探究實驗，涉及試劑的選擇，電子數的計算等，題目難度中等．