Question

14．某課外活動小組學生模擬呼吸面具中的原理（過氧化鈉與潮濕二氧化碳反應），設計用如圖所示的儀器來制取氧氣并測量氧氣的體積．圖中量氣裝置E是由甲乙兩根玻璃管組成，它們用橡皮管連通，并裝入適量水．甲管有刻度（0～50 mL），供量氣用；乙管可上下移動，以調節液面高低．實驗室可供選用的藥品還有：稀硫酸、鹽酸、過氧化鈉、碳酸鈉、大理石、水．試回答：

（1）圖中裝置的連接順序是⑤③④⑥⑦（⑦⑥） ②①⑧（填各接口的編號，其中連接膠管及夾持裝置均省略）．
（2）裝置C中反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（3）裝置A的作用是吸收過量的CO₂；裝置B中的碳酸氫鈉溶液否（填“能”或“否”）換成碳酸鈉溶液．
（4）下列操作能使所測量的氧氣體積偏大的是a　b（填字母編號）．
a．未冷卻到室溫后讀數
b．乙管液面低于甲管液面
c．讀數時應上下移動乙管，使甲、乙兩管液面相平，視線與凹液面最低處相平
d．讀數時俯視刻度線．

Answer 1

分析 題目要求利用過氧化鈉與二氧化碳（潮濕）反應制取氧氣，故首先需要制備二氧化碳．只有儀器C可以用來制取二氧化碳．制氣原料應該采用大理石和鹽酸，此法制得的二氧化碳中會含有少量氯化氫．須通過裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，以除去這些氯化氫．然后使凈化后的二氧化碳通過過氧化鈉來制取氧氣，該儀器只能選用裝置D．此反應屬于氣體與固體之間的反應，不易反應完全，為了除去生成的氧氣中混有未反應的二氧化碳，可以使它們通過儀器A．在測量氧氣體積時，為了使測量更為準確，要注意上下移動儀器E中的乙管，使甲、乙兩管的液面相平，以使甲管中的氣壓與大氣氣壓相等，同時視線應與甲管內凹液面最低處相平，以減少觀察誤差．

解答 解：（1）依據題意可知：實驗目的為模擬呼吸面具中的原理，則裝置的流程是氣體發生裝置C→B使CO₂濕潤（同時除去HCl）→D與過氧化鈉反應→A除去多余的CO₂→E測量體積，所以正確的裝置連接順序為：⑤③④⑥⑦（⑦⑥） ②①⑧；
故答案為：⑤③④⑥⑦（⑦⑥） ②①⑧；
（2）C中發生的反應是碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（3）儀器C可以用來制取二氧化碳，此法制得的二氧化碳中會含有少量氯化氫，須通過裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，以除去這些氯化氫，如果改用碳酸鈉溶液，碳酸鈉溶液與二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，除去氯化氫的同時也吸收二氧化碳，所以不能用碳酸鈉代替碳酸氫鈉；
故答案為：吸收過量的CO₂；否；
（4）a氣體具有熱脹冷縮的性質，冷卻后氣體體積減小，未冷卻到室溫后讀數，導致測得氣體體積偏大，故a選；
b．乙管液面低于甲管液面，則甲管中氣體的壓強減小，氣體體積增大，導致測量結果偏大，故b選；
c．讀數時應上下移動乙管，使甲、乙兩管液面相平，視線與凹液面最低處相平，操作正確，氣體體積準確，故c不選；
d．讀數時俯視刻度線，導致測得氣體體積偏小，故d不選；
故選：ab．

點評 本題考查過氧化鈉與二氧化碳的反應，并考查氣體的制備、除雜、量氣等知識，把握實驗原理和操作方法是解題關鍵，題目難度不大．