Question

14．某校課題研究小組的同學(xué)們?yōu)榱颂骄俊岸�氧化碳在什么條件下和過氧化鈉反應(yīng)”．甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)探究：
實(shí)驗(yàn)一：干燥的二氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)：
在干燥的試管Ⅱ中裝入Na₂O₂，立即塞緊該試管的試管塞（試管塞上兩導(dǎo)氣管上的K₁和K₂處于關(guān)閉狀態(tài)），在試管Ⅰ內(nèi)裝入試劑X后，按圖連好裝置，打開K₁和K₂，通入CO₂．幾分鐘后，將帶火星的木條插入試管Ⅲ中，觀察到木條不復(fù)燃，且Ⅱ中的淡黃色沒有變化．
實(shí)驗(yàn)二：潮濕的二氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)：
在試管Ⅰ內(nèi)裝入試劑Y，其他操作同實(shí)驗(yàn)一，觀察到木條復(fù)燃，且Ⅱ中的淡黃色變?yōu)榘咨��?br />
試回答下列問題：
（1）在實(shí)驗(yàn)一中，試劑X是濃硫酸，其作用是干燥．
（2）在實(shí)驗(yàn)二中，試劑Y是水．
（3）在裝入Na₂O₂后，立即塞緊試管塞，且關(guān)閉K₁和K₂的目的是防止CO₂受潮；
（4）試管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是吸收未反應(yīng)完的CO₂以便使木條復(fù)燃．
（5）根據(jù)上述兩個(gè)對比實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，甲同學(xué)得到的結(jié)論是：二氧化碳只有在水存在時(shí)才能和過氧化鈉反應(yīng)．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)一：在干燥的試管Ⅱ中裝入Na₂O₂，在通入CO₂之前，關(guān)閉K₁和K₂，在試管I內(nèi)裝入試劑X可用濃硫酸，進(jìn)行干燥二氧化碳，確保是干燥的二氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)，打開K₁和K₂，通入CO₂，幾分鐘后，將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上，觀察到木條不復(fù)燃說明無氧氣生成，且Ⅱ中的淡黃色沒有變化說明過氧化鈉未參加反應(yīng)，說明干燥的二氧化碳和過氧化鈉不反應(yīng)；
實(shí)驗(yàn)二：實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑槌睗竦亩�氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)，在試管Ⅰ裝入試劑Y，給二氧化碳提供水蒸氣，且不能吸收二氧化碳，可以為飽和碳酸氫鈉，打開K₁和K₂，通入CO₂，幾分鐘后，將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上，觀察到木條復(fù)燃說明有氧氣生成，且Ⅱ中的淡黃色變?yōu)榘咨�說明過氧化鈉參加反應(yīng)，說明潮濕的二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)；
（1）根據(jù)上面的分析可知，X可用濃硫酸，X試劑作用是干燥二氧化碳；
（2）Y試劑作用是給二氧化碳提供水蒸氣，據(jù)此答題；
（3）在裝入Na₂O₂后，立即塞緊試管塞，且關(guān)閉K₁和K₂的目的是防止溶液中的水蒸氣混入二氧化碳；
（4）根據(jù)上面的分析可知，試管Ⅲ中的NaOH溶液可以吸收未反應(yīng)完的CO₂以便使木條復(fù)燃；
（5）通過一、二兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析．

解答 解：實(shí)驗(yàn)一：在干燥的試管Ⅱ中裝入Na₂O₂，在通入CO₂之前，關(guān)閉K₁和K₂，在試管I內(nèi)裝入試劑X可用濃硫酸，進(jìn)行干燥二氧化碳，確保是干燥的二氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)，打開K₁和K₂，通入CO₂，幾分鐘后，將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上，觀察到木條不復(fù)燃說明無氧氣生成，且Ⅱ中的淡黃色沒有變化說明過氧化鈉未參加反應(yīng)，說明干燥的二氧化碳和過氧化鈉不反應(yīng)；
實(shí)驗(yàn)二：實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑槌睗竦亩�氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)，在試管Ⅰ裝入試劑Y，給二氧化碳提供水蒸氣，且不能吸收二氧化碳，可以為飽和碳酸氫鈉，打開K₁和K₂，通入CO₂，幾分鐘后，將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上，觀察到木條復(fù)燃說明有氧氣生成，且Ⅱ中的淡黃色變?yōu)榘咨�說明過氧化鈉參加反應(yīng)，說明潮濕的二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)；
（1）根據(jù)上面的分析可知，X可用濃硫酸，X試劑作用是干燥二氧化碳，
故答案為：濃硫酸；干燥；
（2）Y試劑作用是給二氧化碳提供水蒸氣，所以Y為水，
故答案為：水；
（3）為了防止溶液中的水蒸氣混入二氧化碳，所以在裝入Na₂O₂后，通入CO₂前，關(guān)閉K₁和K₂，故答案為：防止CO₂受潮；
（4）根據(jù)上面的分析可知，試管Ⅲ中的NaOH溶液可以吸收未反應(yīng)的二氧化碳，以便使木條復(fù)燃，
故答案為：吸收未反應(yīng)完的CO₂以便使木條復(fù)燃；
（5）干燥的二氧化碳通過過氧化鈉，然后將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上，觀察到木條不復(fù)燃，且Ⅱ中的淡黃色沒有變化，說明沒有氧氣生成，即干燥的二氧化碳與過氧化鈉不反應(yīng)；在試管Ⅰ內(nèi)裝入試劑Y，其他操作同實(shí)驗(yàn)甲，觀察到木條復(fù)燃，且Ⅱ中的淡黃色變?yōu)榘咨�，說明混有水蒸氣的二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)；則二氧化碳只有在水存在時(shí)才能和過氧化鈉反應(yīng)，
故答案為：干燥的二氧化碳不與Na₂O₂反應(yīng)，潮濕的二氧化碳與Na₂O₂反應(yīng)．

點(diǎn)評 本題考查了過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目涉及試劑的選擇，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理，題目難度中等．