Question

18．如圖是實(shí)驗(yàn)室研究潛水艇中供氧體系反應(yīng)機(jī)理的裝置圖（夾持儀器略）．

（1）B裝置可除去A裝置中可能揮發(fā)出的HCl，反應(yīng)的離子方程式為HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑．
（2）C裝置為O₂的發(fā)生裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
（3）D裝置可除去C裝置中未反應(yīng)的CO₂，反應(yīng)的離子方程式為2OH^-+CO₂═CO₃^2-++H₂O．
（4）C裝置中固體由淡黃色完全變?yōu)榘咨�，檢驗(yàn)固體成分的實(shí)驗(yàn)方案為取少量C裝置中反應(yīng)后的固體溶于水，向溶液中滴入過量CaCl₂或BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，則證明固體中含有Na₂CO₃；過濾，向?yàn)V液中滴入幾滴酚酞試液，若溶液變紅且不褪色，則證明固體中含有NaOH．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)室研究潛水艇中供氧體系反應(yīng)機(jī)理：A裝置：稀鹽酸和大理石制取二氧化碳，B裝置：用飽和的碳酸氫鈉除去二氧化碳中的氯化氫，C裝置：二氧化碳、水分別和過氧化鈉反應(yīng)2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，D裝置：用氫氧化鈉吸收未反應(yīng)的二氧化碳，E裝置：用排水法收集制得的氧氣．
（1）鹽酸具有揮發(fā)性，石灰石和鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以生成的二氧化碳中含有氯化氫，為了制取純凈的二氧化碳，應(yīng)該用飽和的碳酸氫鈉溶液除去氯化氫；
（2）C裝置：二氧化碳、水分別和過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣；
（3）D裝置可除去C裝置中未反應(yīng)的二氧化碳，氫氧化鈉和酸性氧化物生成鹽和水；
（4）C裝置中固體由淡黃色完全變?yōu)榘咨珵樘妓徕}鈉，依據(jù)碳酸根離子和氯化鋇、或氯化鈣溶液反應(yīng)生成或碳酸鈣、碳酸鋇白色沉淀驗(yàn)證碳酸根離子的存在，過濾，向?yàn)V液中滴入幾滴酚酞試液，若溶液變紅且不褪色，則證明固體中含有堿．

解答 解：（1）A裝置：稀鹽酸和大理石制取二氧化碳鹽酸具有揮發(fā)性，石灰石和鹽酸反應(yīng)：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以生成的二氧化碳中含有氯化氫，為了制取純凈的二氧化碳，應(yīng)該用飽和的碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，氯化氫和碳酸氫鈉反應(yīng)能生成二氧化碳，不僅除去氯化氫還能增加二氧化碳的量，所以用碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，反應(yīng)為：HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑，
故答案為：HCl； HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
（2）A裝置制得的二氧化碳能夠與過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，從B中出來的氣體含有水蒸氣，水蒸氣能夠與過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（3）C裝置：二氧化碳、水分別和過氧化鈉反應(yīng)，通過D裝置有未反應(yīng)的二氧化碳，氫氧化鈉和酸性氧化物二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)為：2OH^-+CO₂═CO₃^2-++H₂O，
故答案為：CO₂；2OH^-+CO₂═CO₃^2-++H₂O；
（4）C裝置中固體由淡黃色Na₂O₂完全變?yōu)榘咨珵樘妓徕}鈉，反應(yīng)為2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，檢驗(yàn)固體成分實(shí)際為檢驗(yàn)碳酸根離子，可用氯化鋇、或氯化鈣溶液與碳酸根離子反應(yīng)生成或碳酸鈣、碳酸鋇白色沉淀驗(yàn)證碳酸根離子的存在，過濾沉淀，向?yàn)V液中滴入幾滴酚酞試液，若溶液變紅且不褪色，則證明固體中含有氫氧化鈉，說明發(fā)生2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
故答案為：CaCl₂或BaCl₂；Na₂CO₃；溶液變紅；NaOH．

點(diǎn)評(píng) 本題為探究二氧化碳、水與過氧化鈉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)題，側(cè)重考查除雜、產(chǎn)物的檢驗(yàn)，熟悉反應(yīng)的原理和常見儀器的用途是解題關(guān)鍵，題目難度中等．