Question

20．過氧化鈉（Na₂O₂）是呼吸面具里產(chǎn)生氧氣的原料，是一種淡黃色固體，能與CO₂和H₂O分別發(fā)生以下反應(yīng)：
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實驗室中用下圖所示裝置制取二氧化碳并探究其與過氧化鈉（Na₂O₂）的反應(yīng)．
（1）裝置B的作用是吸收CO₂中混有的HCl，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．裝置D的作用是什么？
（2）為探究反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體的成分，該小組同學(xué)進(jìn)行以下實驗：Ⅰ．將固體溶于水，沒有氣泡產(chǎn)生；Ⅱ．然后向其中加入足量氯化鈣溶液，有白色沉淀生成；Ⅲ．過濾后在濾液中滴加酚酞溶液，液體變?yōu)榧t色．
①反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體為碳酸鈉和氫氧化鈉．寫出加入氯化鈣溶液時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．
②取一定量步驟Ⅰ的溶液，逐滴滴加稀鹽酸，根據(jù)實驗情況繪制了右圖．則a點發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HCl═NaCl+H₂O；c點所示溶液中的溶質(zhì)有哪些？
（3）若要證明二氧化碳能否與過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，以上實驗裝置設(shè)計有不足之處，請寫出改進(jìn)的方法．
（4）實驗室里制取8.8g二氧化碳，理論上需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）碳酸氫鈉能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳?xì)怏w，并且氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（2）碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉；
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
稀鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水；
（3）氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
（4）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳．

解答 解：（1）裝置B的作用是吸收CO₂中混有的HCl，稀鹽酸能和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
裝置D的作用是吸收二氧化碳?xì)怏w．
故答案為：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；吸收二氧化碳?xì)怏w．
（2）Ⅰ．將固體溶于水，沒有氣泡產(chǎn)生；
Ⅱ．然后向其中加入足量氯化鈣溶液，有白色沉淀生成，說明固體中含有碳酸鈉；
Ⅲ．過濾后在濾液中滴加酚酞溶液，液體變?yōu)榧t色，說明固體中含有氫氧化鈉；
①反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體為碳酸鈉和氫氧化鈉；
加入氯化鈣溶液時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
故答案為：碳酸鈉和氫氧化鈉；Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
②a點時，稀鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O；
c點所示溶液中的溶質(zhì)有反應(yīng)生成的氯化鈉和過量的氯化氫．
故答案為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O；氯化鈉和氯化氫．
（3）改進(jìn)的方法是：把排水法改為向上排空氣法收集氣體，并且把帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明產(chǎn)生了氧氣．
（4）設(shè)需要稀鹽酸質(zhì)量為x，
 CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
        73             44
       x×10%         8.8g
$\frac{73}{x×10%}$=$\frac{44}{8.8g}$，
x=146g，
答：實驗室里制取8.8g二氧化碳，理論上需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸的質(zhì)量是146g．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．