Question

某研究性學(xué)習(xí)小組，為了探究過(guò)氧化鈉的強(qiáng)氧化性，設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置。

實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如下：

①檢查裝置氣密性后，裝入藥品并連接儀器。

②緩慢通入一定量的N₂后，將裝置D連接好(導(dǎo)管末端未伸入集氣瓶中)，再向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸，反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生黃綠色氣體。

③一段時(shí)間后，將導(dǎo)管末端伸入集氣瓶中收集氣體。裝置D中收集到能使帶火星的木條復(fù)燃的無(wú)色氣體。

④反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至裝置中氣體無(wú)色。

回答下列問(wèn)題：

（1）裝置B中的濕潤(rùn)的紅色紙條褪色，證明A中反應(yīng)有________(填化學(xué)式)生成。若B中改放濕潤(rùn)的淀粉KI試紙，僅憑試紙變藍(lán)的現(xiàn)象不能證明上述結(jié)論，請(qǐng)用離子方程式說(shuō)明原因________________。

（2）裝置C的作用是_________________________________________________________。

（3）甲同學(xué)認(rèn)為O₂是Na₂O₂被鹽酸中的HCl還原所得。乙同學(xué)認(rèn)為此結(jié)論不正確，他可能的理由為①_________________________________________________________________；

②______                                                           __。

（4）實(shí)驗(yàn)證明，Na₂O₂能與干燥的HCl反應(yīng)，完成并配平該化學(xué)方程式。

該反應(yīng)________(填“能”或“不能”)用于實(shí)驗(yàn)室快速制取純凈的Cl₂，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________(要求答出要點(diǎn))。

 

Answer 1

【答案】

（1）Cl₂　4H^＋＋4I^－＋O₂=2I₂＋2H₂O(或4I^－＋O₂＋2H₂O=2I₂＋4OH^－)

（2）吸收HCl和過(guò)量的Cl₂，防止污染空氣，使D中能收集到較為純凈的氧氣

（3）①Na₂O₂被還原時(shí)氧元素的化合價(jià)應(yīng)該降低，不可能得到O₂

②O₂有可能是Na₂O₂與鹽酸中的H₂O反應(yīng)生成的

（4）

不能　實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有可直接使用的干燥HCl氣體的物質(zhì)；固體與氣體反應(yīng)較慢；產(chǎn)生的氯氣中含有大量的氯化氫氣體(答出任何一點(diǎn)即可，其他合理答案均可)

【解析】

試題分析：（1）裝置B中的濕潤(rùn)的紅色紙條褪色，說(shuō)明生成的氣體在有水存在的條件下具有漂白性，試液生成了Cl₂；若B中改放濕潤(rùn)的淀粉KI試紙，O₂也能使試紙變藍(lán)，反應(yīng)的離子方程式為：4H^＋＋4I^－＋O₂=2I₂＋2H₂O(或4I^－＋O₂＋2H₂O=2I₂＋4OH^－)。

（2）裝置C盛有NaOH溶液，能吸收HCl和過(guò)量的Cl₂，防止污染空氣，使D中能收集到較為純凈的氧氣。

（3）①根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理分析，Na₂O₂被還原時(shí)氧元素的化合價(jià)應(yīng)該降低，不可能得到O₂。

②鹽酸中含有H₂O，Na₂O₂與鹽酸中的H₂O反應(yīng)生成可生成O₂。

（4）根據(jù)元素守恒，生成物還有H₂O，根據(jù)化合價(jià)升降法配平化學(xué)方程式，Na₂O₂中氧的化合價(jià)降低2價(jià)、生成氯氣化合價(jià)升高2價(jià)，所以Na₂O₂、Cl₂的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1，再得NaCl、H₂O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2；能否用于實(shí)驗(yàn)室快速制取純凈的Cl₂，需要考慮反應(yīng)物是否在實(shí)驗(yàn)室中存在，反應(yīng)是否容易進(jìn)行，產(chǎn)物是否純凈，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室沒(méi)有可直接使用的干燥HCl氣體的物質(zhì)；固體與氣體反應(yīng)較慢；產(chǎn)生的氯氣中含有大量的氯化氫氣體，所以該反應(yīng)不能用于實(shí)驗(yàn)室快速制取純凈的Cl₂。

考點(diǎn)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的分析與評(píng)價(jià)、氣體的制備、化學(xué)方程式的配平及書(shū)寫(xiě)、試劑作用的分析。