Question

過氧化鈉是一種淡黃色固體，它能與二氧化碳反應生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑，供人類呼吸之用．它與二氧化碳反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．某學生為了驗證這一實驗，以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95克過氧化鈉樣品為原料，制取O₂，設(shè)計出如下實驗裝置：

（1）A中制取CO₂的裝置，應從上右圖①、②、③中選哪個：

②

．
B裝置的作用是吸收A裝置中產(chǎn)生的鹽酸酸霧，C裝置內(nèi)可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

白色固體變藍色

．為了檢驗E中收集到的氣體，在取出集氣瓶后，用

帶火星

的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條會出現(xiàn)

復燃

．
（2）若E中石灰水出現(xiàn)輕微渾濁，請說明原因：

未反應的二氧化碳與石灰水反應所致

．
（3）反應完畢時，若測得E中的集氣瓶收集到的氣體為250毫升，又知氧氣的密度為1.43克/升，當裝置的氣密性良好的情況下，實際收集到的氧氣體積比理論計算值

小

（大或�。�，相差約

30

毫升（取整數(shù)值，所用數(shù)據(jù)均在標準狀況下測定），這可能是由于

Na₂O₂可能含有其它雜質(zhì)；D裝置可能有氧氣未被排出

．
（4）你認為上述A---E的實驗裝置中，E部分是否安全、合理？

不安全，不合理

；E是否需要改進，若需要改進，應改為上圖中的

乙

（填甲、乙、丙、丁）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應物的狀態(tài)及反應條件選取反應裝置；水蒸氣能使無水硫酸銅由白色變藍色；使帶火星的木條復燃的氣體是氧氣．
（2）二氧化碳和澄清石灰水反應生成碳酸鈣白色沉淀．
（3）根據(jù)過氧化鈉的質(zhì)量可以生成氧氣的體積，理論生成氣體的體積-實際氧氣的體積=差值．
（4）根據(jù)是否能產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象判斷是否合理、安全；根據(jù)實驗密度選擇裝置．

解答：解：（1）該反應的藥品是固體和液體，且不需加熱，所以所需裝置為固液混合不加熱型，所以排除①；③中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除③，故選②．
大理石和鹽酸的反應是放熱反應，鹽酸具有揮發(fā)性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氫氣體、水蒸氣，氯化氫和碳酸氫鈉能反應生成二氧化碳，二氧化碳和碳酸氫鈉不反應，水蒸氣能使無水硫酸銅由白色變藍色，所以C裝置內(nèi)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是白色固體變藍色；過氧化鈉和二氧化碳反應生成氧氣，氧氣能使帶火星的木條復燃．
故答案為：②；白色固體變藍色；帶火星；復燃
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，若E中石灰水出現(xiàn)輕微白色渾濁，說明未反應的二氧化碳與石灰水反應所致．
故答案為：未反應的二氧化碳與石灰水反應所致．
（3）1.95g過氧化鈉完全反應生成氧氣的體積為v．
2Na₂O₂----O₂；
2mol      22.4L  

1.95g

78g/mol

  v
v=0.28L=280mL＞250mL，所以實際收集到的氧氣體積比理論計算值小．
280mL-250mL=30mL；
原因是Na₂O₂可能含有其它雜質(zhì)；D裝置可能有氧氣未被排出．
故答案為：��；30；Na₂O₂可能含有其它雜質(zhì)，D裝置可能有氧氣未被排出．
（4）E裝置容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，所以不安全、不合理，所以需要改進；飽和石灰水能和二氧化碳反應，所以飽和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集較純凈的氧氣，乙試管中進氣管較長，二氧化碳能充分和飽和石灰水反應，丙試管中進氣管較短，導致二氧化碳和飽和石灰水反應不充分，且隨著氣體的進入，試管中的液體被排到水槽中，故選乙．
故答案為：不安全，不合理；乙．

點評：本題考查了鈉及其化合物的性質(zhì)，難度不大，注意過氧化鈉和二氧化碳反應中過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑．