Question

過(guò)氧化鈉是中學(xué)化學(xué)中常用的強(qiáng)氧化劑，一氧化碳和氫氣是常用的還原劑．某學(xué)習(xí)小組探究過(guò)氧化鈉與一氧化碳、氫氣反應(yīng)的產(chǎn)物．查閱資料：熾熱的焦炭能與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H₂，同時(shí)CO和水蒸氣在高溫下能反應(yīng)生成少量的二氧化碳．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)裝置中的藥品均足量）．

主要實(shí)驗(yàn)步驟：
①連接裝置并檢查裝置的氣密性；
②先點(diǎn)燃A處的酒精燈，再緩慢通入水蒸氣，將裝置內(nèi)的空氣排盡后，最后點(diǎn)燃C處的酒精燈；
③當(dāng)?shù)�黃色的過(guò)氧化鈉完全變?yōu)榘咨�后，熄滅C處的酒精燈；
④繼續(xù)通入水蒸氣至C處的玻璃管冷卻，停止通入水蒸氣并熄滅A處的酒精燈．
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，無(wú)水硫酸銅沒(méi)有變藍(lán)，澄清石灰水沒(méi)有變渾濁．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）上述方案有不足之處，請(qǐng)?zhí)岢鲂薷慕ㄗh：

 

．B裝置的作用是

 

．
（2）確認(rèn)步驟②“裝置內(nèi)的空氣排盡”的操作是

 

．
（3）預(yù)測(cè)C處的硬質(zhì)大試管中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

（只寫(xiě)一個(gè)）．
（4）實(shí)驗(yàn)室提供如下藥品：酚酞試液、氯化鋇溶液、澄清石灰水、鹽酸、硝酸銀溶液、硫酸鐵溶液、硫酸銅溶液．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方案確認(rèn)C處的硬質(zhì)大試管中白色固體M的成分并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（根據(jù)需要，不必填滿(mǎn)，不夠也可以補(bǔ)充）：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
步驟一
步驟二
步驟三
…

（5）拓展實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)確認(rèn)白色固體M中是否含有少量的過(guò)氧化鈉：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：由于氣體參與反應(yīng)時(shí)不能反應(yīng)完全，因此最后的尾氣要進(jìn)行處理，防止污染環(huán)境，若整個(gè)裝置充滿(mǎn)一氧化碳和氫氣，可以通過(guò)收集氣體來(lái)驗(yàn)證；若過(guò)氧化鈉與氫氣反應(yīng)生成氫氧化鈉，與一氧化碳反應(yīng)則生成碳酸鈉；驗(yàn)證二者的存在應(yīng)從碳酸根離子和氫氧根離子入手，前者采用沉淀法，不能采用氣體法，因?yàn)闅溲醺�離子會(huì)被消耗，后者采用指示劑法；依據(jù)過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)時(shí)有氣體放出的性質(zhì)，或者過(guò)氧化鈉具有強(qiáng)氧化性的性質(zhì)，任選一種性質(zhì)就可以證明其存在；
（1）依據(jù)裝置圖分析，反應(yīng)過(guò)程中一氧化碳是有毒氣體，不能排放到空氣中需要尾氣處理；裝置B是干燥一氧化碳和氫氣氣體，同時(shí)除去二氧化碳?xì)怏w；
（2）先點(diǎn)燃A處的酒精燈，再緩慢通入水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，證明空氣是否排凈，可以在裝置E處收集一試管氣體點(diǎn)燃是否出現(xiàn)爆鳴證明；
（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知通入玻璃管的氣體是干燥的一氧化碳和氫氣，實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)和過(guò)氧化鈉反應(yīng)的可能是氫氣和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉，或一氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉分析；
（4）依據(jù)裝置和步驟分析，白色固體M可能是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以利用碳酸根離子生成沉淀的現(xiàn)象設(shè)計(jì)驗(yàn)證，氫氧根離子在除去碳酸根離子后加入酚酞試液來(lái)驗(yàn)證氫氧根離子的存在；
（5）證明白色固體可能含有過(guò)氧化鈉，可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氧氣的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證；

解答： 解：（1）依據(jù)裝置圖分析，反應(yīng)過(guò)程中一氧化碳是有毒氣體，不能排放到空氣中需要尾氣處理，可以在E裝置后的導(dǎo)氣管處接一個(gè)氣球或放一個(gè)點(diǎn)燃的酒精燈；裝置B是干燥一氧化碳和氫氣氣體，同時(shí)除去二氧化碳?xì)怏w，
故答案為：在E裝置后的導(dǎo)氣管處接一個(gè)氣球或放一個(gè)點(diǎn)燃的酒精燈，干燥和除去二氧化碳；
（2）先點(diǎn)燃A處的酒精燈，再緩慢通入水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，證明空氣是否排凈，可以在裝置E處收集一試管氣體點(diǎn)燃是否出現(xiàn)爆鳴證明，在E處收集一試管氣體，點(diǎn)燃若氣體能安靜的燃燒或由輕微的爆鳴聲，證明裝置內(nèi)空氣已排凈，
故答案為：在E處收集一試管氣體，點(diǎn)燃若氣體能安靜的燃燒或由輕微的爆鳴聲，證明裝置內(nèi)空氣已排凈；
（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知通入玻璃管的氣體是干燥的一氧化碳和氫氣，實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)和過(guò)氧化鈉反應(yīng)的可能是氫氣和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉，或一氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂O₂+H₂

△   .

2NaOH或Na₂O₂+CO=Na₂CO₃，故答案為：Na₂O₂+H₂

△   .

2NaOH或Na₂O₂+CO=Na₂CO₃；
（4）依據(jù)裝置和步驟分析，白色固體M可能是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以利用碳酸根離子生成沉淀的現(xiàn)象設(shè)計(jì)驗(yàn)證，氫氧根離子在除去碳酸根離子后加入酚酞試液來(lái)驗(yàn)證氫氧根離子的存在，取少量白色固體M溶于水加入足量的氯化鋇溶液，若生成白色沉淀，則說(shuō)明白色沉淀固體M中含有碳酸鈉，無(wú)法確定是否含有氫氧化鈉；若無(wú)現(xiàn)象，則說(shuō)明白色固體中不含碳酸鈉，只含氫氧化鈉，若步驟一產(chǎn)生白色沉淀，再向步驟一的上層清液中滴加酚酞試液，若溶液變紅色，則說(shuō)明白色固體M中含有氫氧化鈉，否則不含有氫氧化鈉；
故答案為：取少量白色固體M溶于水加入足量的氯化鋇溶液，若生成白色沉淀，則說(shuō)明白色沉淀固體M中含有碳酸鈉，無(wú)法確定是否含有氫氧化鈉；若無(wú)現(xiàn)象，則說(shuō)明白色固體中不含碳酸鈉，只含氫氧化鈉，若步驟一產(chǎn)生白色沉淀，再向步驟一的上層清液中滴加酚酞試液，若溶液變紅色，則說(shuō)明白色固體M中含有氫氧化鈉，否則不含有氫氧化鈉；
（5）證明白色固體可能含有過(guò)氧化鈉，可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氧氣的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證，取少量白色固體M，溶于水若無(wú)氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明M中不含有過(guò)氧化鈉；若有氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明M中含有過(guò)氧化鈉；
故答案為：取少量白色固體M，溶于水若無(wú)氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明M中不含有過(guò)氧化鈉；若有氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明M中含有過(guò)氧化鈉；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)裝置的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)和氣體除雜，氣體性質(zhì)和反應(yīng)后產(chǎn)物的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．