Question

2．過氧化鈉（Na₂O₂）是一種化學性質活潑的淡黃色顆粒狀固體，在通常情況下能跟許多物質發(fā)生化學反應．例如：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，為了驗證CO₂跟Na₂O₂反應產(chǎn)生的氣體是O₂，設計了如下實驗裝置．試回答：
（1）設計A、B裝置的目的是凈化導入的CO₂．其中①A裝置的作用是除去CO₂中所含的氯化氫氣體，其瓶內(nèi)液體是飽和NaHCO₃溶液溶液，所發(fā)生反應的化學方程式是NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；②B裝置的作用是除去A瓶中導出的CO₂中的水蒸氣，其瓶內(nèi)液體是濃硫酸．
（2）C裝置的作用是除去反應后導出氣體中殘余的CO₂，其瓶內(nèi)液體是NaOH溶液溶液，所發(fā)生反應的化學方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（3）為了確定CO₂與Na₂O₂反應的氣體產(chǎn)物，最后還要采用的驗證實驗操作是將帶火星的木條放在導管口，木條復燃．
（4）通過測定盛有Na₂O₂的反應容器（含所裝固體）在反應前后的質量變化可以求出實驗產(chǎn)生O₂的質量．若該容器（含所裝固體）經(jīng)過反應后總質量增加ag，則產(chǎn)生O₂的質量為$\frac{4a}{7}$g；在0℃和常壓下O₂的密度為1.43g/L，若不考慮O₂的溶解，此實驗中能收集到0℃和常壓下氧氣的體積為0.4aL．

Answer 1

分析 （1）為了驗證CO₂與Na₂O₂反應產(chǎn)生的氣體是O₂，又因為Na₂O₂與水、HCl都能反應產(chǎn)生氧氣，因此氣體通過Na₂O₂前必須先將水、HCl都除去，又因為氣體通過飽和NaHCO₃溶液時會帶出水蒸氣，因此先除去HCl，后除去水蒸氣．如將A、B兩瓶內(nèi)所盛的液體互換，直接的后果是從B瓶中導出的CO₂仍有水蒸氣；氧氣的檢驗方法是用帶火星的木條看是否復燃；
（2）根據(jù)2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑計算裝置質量增加的質量差，結合方程式的計算及體積=$\frac{質量}{密度}$，進行計算．

解答 解：（1）為了驗證CO₂與Na₂O₂反應產(chǎn)生的氣體是O₂，又因為Na₂O₂與水、HCl都能反應產(chǎn)生氧氣，因此氣體通過Na₂O₂前必須先將HCl、水都除去，即分別通過和飽和NaHCO₃溶液、濃硫酸；氣體通過飽和NaHCO₃溶液時會帶出水蒸氣，因此先除去HCl，后通過濃硫酸除去水蒸氣；
故答案為：①除去CO₂中所含的氯化氫氣體；飽和NaHCO₃溶液；NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；②除去A瓶中導出的CO₂中的水蒸氣；濃硫酸；
（2）為了檢驗氧氣，因此裝置C中應該是氫氧化鈉溶液除去反應后導出氣體中殘余的CO₂；
故答案為：NaOH溶液；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）氧氣的檢驗方法是用帶火星的木條看是否復燃，為了確證CO₂與Na₂O₂反應產(chǎn)生的氣體是氧氣需將帶火星的木條放在導管口；
故答案為：將帶火星的木條放在導管口，木條復燃；
（4）設生成氧氣的質量為x
根據(jù)2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑
           88          32   反應裝置理論增加的量為88-32=56，
                       x    反應裝置實際增加的量為a
根據(jù)題意得：$\frac{32}{x}$=$\frac{56}{a}$，解得x=$\frac{4a}{7}$；求氧氣的體積根據(jù)公式，體積=$\frac{質量}{密度}$=$\frac{4a/7g}{1.43g/L}$=0.4aL．
故答案為：$\frac{4a}{7}$；0.4a．

點評 綜合實驗是將基本儀器、基本操作、氣體制備、物質的檢驗、除雜質、化學反應、計算等綜合到一起，在解題時注意弄清楚實驗的思路，即實驗的目的是什么，目的是如何實現(xiàn)的，需要進行哪些操作，實驗過程中產(chǎn)生了哪些現(xiàn)象，從這些現(xiàn)象中能得到哪些結論等．