Question

【題目】高陽同學(xué)通過閱讀課外資料得知，潛水艇中常用過氧化鈉（Na2O2）作為供氧劑，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。于是她用如圖所的裝置來制取CO2并驗證其與Na2O2的反應(yīng)。

（1）裝置B的作用是_____。

（2）反應(yīng)一段時間后，裝置E中收集到的氣體主要是_____；反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體的成分是什么？高陽為此又進(jìn)行了如下探究：

（猜想與假設(shè)）

猜想一 Na2CO3

猜想二Na2CO3和Na2O2

猜想三Na2CO3和NaOH

你認(rèn)為還可能是_____

（設(shè)計實(shí)驗）

實(shí)驗操作	實(shí)驗現(xiàn)象	實(shí)驗結(jié)論
①取少量樣品于試管中，加入足量的水，振蕩	固體完全溶解，_____	樣品中一定沒有Na2O2
②取少量實(shí)驗①所得溶液于另一試管中，加入過量的BaCl2溶液，振蕩	有白色沉淀產(chǎn)生	猜想三正確
③取少量實(shí)驗②所得上層清液于另一試管中，加入_____溶液，振蕩	有白色沉淀產(chǎn)生

（反思與評價）反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中的固體含有NaOH，原因可能是_____。

Answer 1

【答案】吸收氯化氫氣體 氧氣 Na2O2、Na2CO3和NaOH 不產(chǎn)生氣泡 氯化鎂 二氧化碳通過B裝置帶出水蒸氣，和過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉

【解析】

A裝置為二氧化碳的發(fā)生裝置，B裝置為除雜裝置，目的是除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，C裝置為二氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)裝置，注意氣體進(jìn)入C裝置之前并沒有干燥，因此氣體中含有水分，C裝置中還有副反應(yīng)發(fā)生，即過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，D裝置為二氧化碳的吸收裝置，最后E裝置用排水法收集到氧氣。因為裝置C有副反應(yīng)發(fā)生，就為C裝置的固體成分探究提供了線索，利用各種物質(zhì)的不同性質(zhì)，選擇合適的試劑進(jìn)行探究。最后的反思與交流則是對探究實(shí)驗正確科學(xué)的態(tài)度的體現(xiàn)。

（1）裝置B的作用是吸收氯化氫氣體。

（2）反應(yīng)一段時間后，裝置E中收集到的氣體主要是氧氣；

[猜想與假設(shè)]

猜想一：過氧化鈉完全和二氧化碳反應(yīng)時是 Na2CO3

猜想二：過氧化鈉過量時是Na2CO3和Na2O2

猜想三：二氧化碳中含有水蒸氣時是Na2CO3和NaOH

過氧化鈉過量、二氧化碳中含有水蒸氣時是Na2O2、Na2CO3和NaOH。

【設(shè)計實(shí)驗】

①取少量樣品于試管中，加入足量的水，振蕩，固體完全溶解，不產(chǎn)生氣泡，說明固體中一定沒有過氧化鈉；

②取少量實(shí)驗①所得溶液于另一試管中，加入過量的BaCl2溶液，振蕩，產(chǎn)生白色沉淀，是因為碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成了白色沉淀碳酸鋇；

③取少量實(shí)驗②所得上層清液于另一試管中，加入氯化鎂溶液，振蕩，產(chǎn)生白色沉淀，是因為氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成了白色沉淀氫氧化鎂，實(shí)驗過程如下所示：

實(shí)驗操作	實(shí)驗現(xiàn)象	實(shí)驗結(jié)論
①取少量樣品于試管中，加入足量的水，振蕩	固體完全溶解，不產(chǎn)生氣泡	樣品中一定沒有Na2O2
②取少量實(shí)驗①所得溶液于另一試管中，加入過量的BaCl2溶液，振蕩	有白色沉淀產(chǎn)生	猜想三正確
③取少量實(shí)驗②所得上層清液于另一試管中，加入氯化鎂溶液，振蕩	有白色沉淀產(chǎn)生

[反思與評價]

反應(yīng)后裝置C硬質(zhì)玻璃管中的固體含有NaOH，原因可能是二氧化碳通過B裝置帶出水蒸氣，和過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉。