Question

【題目】某課外活動小組設計了下列裝置，驗證二氧化碳跟過氧化鈉反應時需要與水接觸。

（裝置分析）

（1）裝置①中反應的離子方程式是______。

（2）裝置②中的試劑是______（填序號）。

a．飽和NaHCO3溶液 b．飽和Na2CO3溶液 c．濃H2SO4

（3）裝置③中的試劑是______。

（進行實驗）

步驟1：打開彈簧夾K2，關閉K1，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條

放在a處。

步驟2：打開彈簧夾K1，關閉K2，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條

放在a處。

（1）步驟1和步驟2中，a處帶火星的木條產生的實驗現象分別是______。

（2）過氧化鈉跟二氧化碳反應的化學方程式是______。

（實驗反思）

（1）有同學提出質疑：“上述實驗不足以證明有水存在時過氧化鈉跟二氧化碳發生了化學反應。”其理由是______。

（2）需要補充的實驗操作是：取⑤中反應后的少量固體，______。

Answer 1

【答案】CaCO3＋2H+=== Ca2+＋H2O＋CO2↑ a（1分） 濃硫酸 步驟1中木條不復燃，步驟2中木條復燃 2Na2O2＋2CO2 === 2Na2CO3＋O2 氣體中有水，水也可與Na2O2反應產生O2使木條復燃 加入稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清的石灰水中

【解析】

裝置①為碳酸鈣與鹽酸反應制備二氧化碳，裝置②的作用是除去二氧化碳中的氯化氫氣體，裝置③的作用是除去二氧化碳中的水蒸氣，通過裝置④和⑤用以驗證二氧化碳跟過氧化鈉反應時需要與水接觸，帶火星的木條能檢驗氧氣，二氧化碳不支持燃燒，也不能燃燒，當二氧化碳通過過氧化鈉時，不可能全部反應，所以應該除去二氧化碳，再用帶火星的木條來檢驗是否產生了氧氣，否則氧氣濃度高低而導致帶火星的木條不復燃，則裝置⑥的作用是吸收過量的二氧化碳，防止干擾氧氣的檢驗。

（1）裝置①為碳酸鈣與鹽酸反應制備二氧化碳，反應的離子方程式為CaCO3＋2H+=Ca2+＋H2O＋CO2↑，故答案為：CaCO3＋2H+=Ca2+＋H2O＋CO2↑；

（2）由于鹽酸具有揮發性，制得的二氧化碳中混有氯化氫氣體，裝置②中飽和NaHCO3溶液可以除去二氧化碳中混有氯化氫氣體，故答案為：a；

（3）裝置③、④和⑤用以驗證二氧化碳跟過氧化鈉反應時需要與水接觸，故裝置③中的試劑是濃硫酸，故答案為：濃硫酸；

【進行實驗】

（1）步驟1中通過過氧化鈉的二氧化碳中不含有水蒸氣，干燥的二氧化碳不能夠和過氧化鈉反應，沒有氧氣生成，a處帶火星的木條不復燃，步驟2中，通過過氧化鈉的二氧化碳中含有水蒸氣，含有水蒸氣的二氧化碳能夠和過氧化鈉反應，有氧氣生成，a處帶火星的木條復燃，故答案為：步驟1中木條不復燃，步驟2中木條復燃；

（2）過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，反應的化學方程式為：2Na2O2+2 CO2=2Na2CO3+O2，故答案為：2Na2O2+2 CO2=2Na2CO3+O2；

【實驗反思】

（1）因水也能夠和過氧化鈉反應生成氧氣，所以不能判斷是二氧化碳和過氧化鈉發生了反應，故答案為：水與Na2O2反應生成氧氣；

（2）二氧化碳和過氧化鈉反應有碳酸鈉生成，若⑤中反應后的固體由碳酸鈉，二氧化碳和鹽酸可以和碳酸鈉反應生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變混濁，故答案為：加入稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清石灰水。