Question

氧氣和二氧化碳是初中化學(xué)常見(jiàn)的兩種重要物質(zhì)．請(qǐng)你參與下列氧氣和二氧化碳有關(guān)制備、轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)．

Ⅰ：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和二氧化碳．
（1）用高錳酸鉀制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．如果要制得較純凈的氧氣，應(yīng)該選擇裝置

 

（填圖1裝置圖示中序號(hào)）收集．
（2）制取二氧化碳，可選擇圖示中B與F組合為裝置，需要的化學(xué)藥品是

 

；向B中加入藥品前的一步實(shí)驗(yàn)操作是

 

．該組合裝置既可用于制取二氧化碳又可用來(lái)制取氧氣，其中選用相同發(fā)生裝置制取二氧化碳和氧氣的原因是

 

．
Ⅱ：用過(guò)氧化鈉反應(yīng)來(lái)制取氧氣，是潛水員使用的供氧裝置的原理．
【查閱資料】常溫常壓下過(guò)氧化鈉是淡黃色固體，在不需要加熱的情況下能與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣和另一化合物（生活中常見(jiàn)的鹽）；過(guò)氧化鈉能與水反應(yīng)生成氧氣和氫氧化鈉．
【設(shè)計(jì)裝置】為驗(yàn)證過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）和CO₂反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖2實(shí)驗(yàn)裝置．
【實(shí)驗(yàn)操作】向裝置X中通入足量CO₂氣體，觀察到X瓶中的淡黃色固體逐漸變?yōu)榘咨�粉末，同時(shí)見(jiàn)到Y(jié)、Z裝置中有氣泡出現(xiàn)．
【實(shí)驗(yàn)分析】
（3）過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)除生成氧氣外，另一化合物的化學(xué)式為

 

；Y中的溶液是

 

；Z中濃硫酸的作用是

 

．
（4）驗(yàn)證過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氧氣的操作是

 

．
（5）反應(yīng)結(jié)束后，可設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證X瓶中過(guò)氧化鈉是否有剩余（除用二氧化碳驗(yàn)證外），其實(shí)驗(yàn)原理是

 

（用化學(xué)方程式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理,氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿,二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
氧氣不易溶于水，密度比空氣大；
（2）實(shí)驗(yàn)室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，通常情況下，碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水；
通常情況下，過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
（3）過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣；
氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳?xì)怏w；
濃硫酸具有吸水性，可以用作某些物質(zhì)的干燥劑；
（4）氧氣能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復(fù)燃；
（5）可以用水驗(yàn)證X瓶中過(guò)氧化鈉是否有剩余．

解答：解：（1）用高錳酸鉀制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯�，可以用向上排空氣法收集，即用F裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用C裝置收集，用排水法收集的氧氣比用排空氣法收集的氧氣純凈．
故填：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；C．
（2）制取二氧化碳，可選擇圖示中B與F組合為裝置，需要的化學(xué)藥品是大理石或石灰石和稀鹽酸；
向B中加入藥品前的一步實(shí)驗(yàn)操作是檢查裝置氣密性；
該組合裝置既可用于制取二氧化碳又可用來(lái)制取氧氣，其中選用相同發(fā)生裝置制取二氧化碳和氧氣的原因是藥品狀態(tài)相同且都不需要加熱．
故填：大理石或石灰石和稀鹽酸；檢查裝置氣密性；藥品狀態(tài)相同且都不需要加熱．
（3）過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)除生成氧氣外，另一化合物的化學(xué)式為碳酸鈉，化學(xué)式是Na₂CO₃；
Y中的溶液是氫氧化鈉溶液；Z中濃硫酸的作用是除去水蒸氣．
故填：Na₂CO₃；氫氧化鈉溶液；除去水蒸氣．
（4）驗(yàn)證過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氧氣的操作是把帶火星的木條放在尖嘴管口，帶火星的木條復(fù)燃．
故填：把帶火星的木條放在尖嘴管口，帶火星的木條復(fù)燃．
（5）反應(yīng)結(jié)束后，可以用水驗(yàn)證X瓶中過(guò)氧化鈉是否有剩余，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
故填：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．

點(diǎn)評(píng)：合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．