Question

8．某學習小組通過查閱資料得知，CO₂與Na₂O₂之間的反應需要在一定量的水蒸氣存在的條件下才能進行，于是他們設計了下列裝置對此的問題進行探．同時驗證Na₂O₂與CO₂反應的氣體產物．

（1）裝置A中有關反應的離子方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑．裝置B中的試劑是飽和碳酸氫鈉，裝置E的作用是防止F中的水蒸氣進入D，F的作用是吸收多余的CO₂．
（2）U形管C中的試劑是堿石灰．若要求根據裝置D中的現象來確定CO₂與Na₂O₂之間的反應是否需要在潮濕的條件下進行，對兩個止水夾進行如下操作：先打開K₁，關閉K2，對應的實驗現象是D中過氧化鈉固體的顏色不變，后打開K₂，關閉K₁，對應的實驗現象是D中過氧化鈉固體的顏色由淺黃色變為白色．

Answer 1

分析 碳酸鈣與稀鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，除去雜質HCl，再通過干燥管C干燥，或者不通過C直接進入盛有過氧化鈉的D中，E中的盛有濃硫酸可以防止F中的水蒸氣進入D中干擾實驗，用氫氧化鋇溶液吸收多余的二氧化碳，最后用排水法收集氧氣；
（1）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成二氧化碳、氯化鈣和水；裝置B的作用是吸收二氧化碳中的雜質HCl；F中的水蒸氣進入D中會干擾實驗；用氫氧化鋇溶液吸收多余的二氧化碳；
（2）由分析可知，U形管C是干燥二氧化碳；根據裝置D中的現象來確定CO₂與Na₂O₂之間的反應是否需要在潮濕的條件下進行，則二氧化碳通過干燥管C干燥，或者不通過C直接進入盛有過氧化鈉的D中，看D中固體顏色變化來判斷．

解答 解：（1）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成二氧化碳、氯化鈣和水，反應的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；
裝置B的作用是吸收二氧化碳中的雜質HCl，所以B中的試劑為飽和碳酸氫鈉；F中的水蒸氣進入D中會干擾實驗，所以E中中盛有濃硫酸以便防止F中的水蒸氣進入D中與過氧化鈉反應；最后用排水法收集生成的氧氣，其中多余的二氧化碳要用氫氧化鋇溶液吸收，則F的作用是吸收多余的CO₂；
故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；飽和碳酸氫鈉；防止F中的水蒸氣進入D；吸收多余的CO₂；
（2）由分析可知，U形管C是干燥二氧化碳，則C中的試劑是堿石灰；打開K₁，關閉K₂，二氧化碳先進入U形管C中干燥，再進入D中，若D中過氧化鈉固體的顏色不變，說明干燥的二氧化碳與過氧化鈉不反應；打開K₂，關閉K₁，二氧化碳不通過C直接進入盛有過氧化鈉的D中，D中過氧化鈉固體的顏色由淺黃色變為白色，則濕潤的二氧化碳氣體與過氧化鈉能發生反應；
故答案為：堿石灰；K₁，K₂，D中過氧化鈉固體的顏色不變；K₂，K₁，D中過氧化鈉固體的顏色由淺黃色變為白色．

點評 本題考查了過氧化鈉的有關性質的探究實驗，側重于考查反應裝置、除雜裝置、干燥裝置、反應原理等，綜合性比較強，題目難度中等．主要考查學生的實驗探究能力和分析問題、解決問題的能力．