Question

19．如圖是Na₂O₂和CO₂定性、定量實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖．

注射器1中抽取了100 mL CO₂，U型管中裝有適量小玻璃珠和約1.5 gNa₂O₂粉末．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)K₁、K₂、K₄止水夾，關(guān)閉K₃止水夾，推動(dòng)注射器1活塞，緩緩將CO₂壓至U形管，注射器2活塞緩緩向外移動(dòng)．回答下列問(wèn)題：（本題不考慮注射器內(nèi)壁的摩擦阻力）
（1）U形管內(nèi)的玻璃珠并不參與反應(yīng)，其所起的作用除防止過(guò)氧化鈉粉末被吹走外，另一個(gè)重要作用是增大過(guò)氧化鈉和二氧化碳的接觸面，使反應(yīng)完全．
（2）U形管中可觀察到的反應(yīng)現(xiàn)象是淡黃色粉末漸漸變白．
（3）注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的氣體大于50 mL，其原因除可能仍還含CO₂外，還有一個(gè)重要原因是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，使反應(yīng)后氣體溫度升高，體積變大．
（4）為了使剩余氣體中二氧化碳能反應(yīng)完，接下來(lái)的操作是將注射器2中氣體再推入U(xiǎn)形管，反復(fù)數(shù)次．
（5）要證明反應(yīng)產(chǎn)物之一為氧氣，最為方便的實(shí)驗(yàn)方法是打開(kāi)橡膠塞，立即將帶有火星的木條伸入U(xiǎn)形管中，木條復(fù)燃．
（6）本實(shí)驗(yàn)結(jié)束后固體產(chǎn)物板結(jié)，難以從U型管中取出，為了要證明固體產(chǎn)物中含有碳酸鹽，實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要從如圖所示儀器和試劑中選擇DEA（填字母）．當(dāng)裝置和藥品都安裝完畢后，接下來(lái)的操作步驟是關(guān)閉K₁、K₄止水夾，打開(kāi)K₂、K₃止水夾；打開(kāi)分液漏斗活塞將稀鹽酸滴入U(xiǎn)形管中，觀察試管內(nèi)Ca（OH）₂溶液是否變渾濁．

Answer 1

分析 （1）U型管內(nèi)的玻璃珠并不參與反應(yīng)，所起的作用除防止過(guò)氧化鈉粉末被吹走外，增大過(guò)氧化鈉和二氧化碳?xì)怏w接觸面積使之充分反應(yīng)；
（2）CO₂與Na₂O₂反應(yīng)生成白色固體Na₂CO₃和O₂，隨過(guò)氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)生成碳酸鈉固體，固體由黃色變化為白色；
（3）依據(jù)二氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氧氣的體積減小一半為50ml，但反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，放出的熱使氣體體積膨脹，氣體體積增大；
（4）為了使剩余氣體中二氧化碳能反應(yīng)完，注射器中反復(fù)幾次推入U(xiǎn)形管；
（5）依據(jù)氧氣特征性質(zhì)是能使帶火星的木條復(fù)燃證明；
（6）依據(jù)反應(yīng)生成的固體是碳酸鈉，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用鹽酸溶解后生成的二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁證明．

解答 解：（1）U型管內(nèi)的玻璃珠并不參與反應(yīng)，其所起的作用除防止過(guò)氧化鈉粉末被吹走外，另一個(gè)重要作用是，小玻璃珠的存在相當(dāng)于將過(guò)氧化鈉固體“稀釋”，增大過(guò)氧化鈉和二氧化碳的接觸面，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)完全，
故答案為：增大過(guò)氧化鈉和二氧化碳的接觸面，使反應(yīng)完全；
（2）U形管中過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，固體顏色逐漸由黃色變化為白色，
故答案為：淡黃色粉末漸漸變白；
（3）注射器I體積為100ml，活塞推到底后，依據(jù)反應(yīng)2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，反應(yīng)后生成的氧氣為50ml，注射器2中收集到的氣體大于50mL，其原因除可能仍還含CO₂外，還有一個(gè)重要原因是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，使反應(yīng)后氣體溫度升高，放出的熱使氣體體積膨脹，體積變大，
故答案為：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，使反應(yīng)后氣體溫度升高，體積變大；
（4）為了使剩余氣體中二氧化碳能反應(yīng)完，注射器中反復(fù)幾次推入U(xiǎn)形管，將注射器2中氣體再推入U(xiǎn)型管，反復(fù)數(shù)次，
故答案為：將注射器2中氣體再推入U(xiǎn)型管，反復(fù)數(shù)次；
（5）氧氣特征性質(zhì)是能使帶火星的木條復(fù)燃證明，打開(kāi)橡膠塞，立即將帶有火星的木條伸入U(xiǎn)型管中，木條復(fù)燃，證明生成氧氣，
故答案為：打開(kāi)橡膠塞，立即將帶有火星的木條伸入U(xiǎn)型管中，木條復(fù)燃；
（6）反應(yīng)生成的固體是碳酸鈉，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用鹽酸溶解后生成的二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁證明，選擇單孔膠塞，分液漏斗和稀鹽酸，組裝好裝置，從分液漏斗加入稀鹽酸和生成的碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，據(jù)統(tǒng)計(jì)步驟為：關(guān)閉K₁、K₄止水夾，打開(kāi)K₂、K₃止水夾；打開(kāi)分液漏斗活塞將稀鹽酸滴入U(xiǎn)型管中，觀察試管內(nèi)Ca（OH）₂溶液是否變渾濁，若變渾濁證明生成碳酸鈉，
故答案為：DEA；關(guān)閉K₁、K₄止水夾，打開(kāi)K₂、K₃止水夾；打開(kāi)分液漏斗活塞將稀鹽酸滴入U(xiǎn)形管中，觀察試管內(nèi)Ca（OH）₂溶液是否變渾濁．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)，物質(zhì)性質(zhì)，氣體體積變化，氣體驗(yàn)證，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作和注意問(wèn)題是關(guān)鍵，題目難度中等．