Question

（15分）Na₂O₂是常見的氧化劑，某化學小組的同學欲通過以下實驗確定炭粉與Na₂O₂反應的產物。

 [實驗步驟]

I、按下圖所示裝置（部分儀器未畫出）組裝儀器，并檢查裝置氣密性。

II. 將0.6 g炭粉與3.9 g Na₂O₂均勻混合，裝入試管，在靠近試管口處放置一張濕潤的

氯化鈀試紙(濕潤氯化鈀試紙遇CO變黑，可用于檢驗是否有CO生成)。

III. 用酒精燈微微加熱試管底部。

[實驗現(xiàn)象]

試管中發(fā)生劇烈反應并產生火花，氯化鈀試紙未變黑，石灰水未變渾濁。

請回答：

（1）裝置B的作用是             。

（2）通過探究發(fā)現(xiàn)，裝置A中只發(fā)生反應2Na₂O₂+CNa₂CO₃+X，則X為        (填化學式), ①請設計實驗證明產物X的存在,簡要寫出操作方法、現(xiàn)象和結論：

                                                                          。

②有人認為炭粉的加入量的多少會影響產物X的檢驗，請簡要說明原因：

                                                                           

（3）CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀（Pd：Mr=106），同時生成另外兩種新物質。已知反應過程中轉移6.02×10²³個電子時，生成53 g Pd，該反應的化學方程式為               。

（4）將裝置A中完全反應后所得物質溶于適量水，配成溶液，回答下列問題：

①溶液中下列關系正確的是                 （填字母序號）。

a.c(Na⁺)＞c(CO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(HCO₃^－)  

b.c(Na⁺)＞c(OH^－)＞c(CO₃^2－)＞c(HCO₃^－)

c.c(Na⁺)=2[c(CO₃^2－)+c(HCO₃^－)+ c(H₂CO₃)] 

d.c(H⁺)+c(Na⁺)=c(OH^-)+2c(CO₃^2－)+c(HCO₃^－)

②若使所得溶液與100 mL稀鹽酸恰好完全反應至溶液pH=7，該鹽酸的物質的量濃度為      。

 

Answer 1

【答案】

（1）防止倒吸    (2分)   （2）  Na₂O      (2分)

①將產物溶于水，加入足量的BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，則有Na₂CO₃; 再滴加酚酞，溶液變紅，說明有Na₂O 。                        (其他合理答案均可)      (3分)

  ②假如加入C的量不足，過量的過氧化鈉與水反應生成堿，使酚酞溶液變紅。  (2分)

  （3）PdCl₂ + CO + H₂O === Pd + CO₂ + 2HCl                              (2分)

（4）① b d（少選得1分，多選、錯選0分）                                         （2分）

②  1 mol/L   （漏寫單位不給分）                                （2分）

【解析】（1）CO₂溶于澄清石灰水中有可能倒流，所以裝置B的作用是防止倒吸。

（2）根據(jù)原子守恒可知，X應該是氧化鈉。

①氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉，顯堿性，據(jù)此可以鑒別。由于碳酸鈉溶于水也顯堿性，所以需要先除去碳酸鈉，所以正確的方法是將產物溶于水，加入足量的BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，則有Na₂CO₃; 再滴加酚酞，溶液變紅，說明有Na₂O 。

②如果碳不足，則過氧化鈉過量，而過氧化鈉溶于水也產生氫氧化鈉，會干擾氧化鈉的檢驗。

（3）53 g Pd是0.5mol，反應中轉移電子是1mol，所以氧化產物是CO₂，則方程式為PdCl₂ + CO + H₂O === Pd + CO₂ + 2HCl。

（4）①所得產物是碳酸鈉和氧化鈉，溶于水生成氫氧化鈉。由于碳酸鈉水解，所以選項a不正確，b正確。由于氫氧化鈉和碳酸鈉的物質的量相等，所以c不正確。d符合電荷守恒，正確。答案選bd。

②過氧化鈉是3.9g÷78g/mol＝0.05mol，根據(jù)鈉原子守恒可知，氯化鈉是0.1mol，所以濃度是0.1mol÷0.1L＝1.0mol/L。