Question

18．（1）某學生用實驗室常見的酸、堿、鹽和金屬為反應物，并利用一個底部有小孔的試管和一個廣口瓶組裝成如圖1所示的替代簡易氣體發(fā)生器的即開即停裝置，該裝置中裝有銅絲網隔板，利用該裝置可制取哪些氣體H₂ CO₂（答2種即可）；
若將銅絲網隔板改為鐵絲網隔板，則該裝置可用于制取何種氣體H₂，寫出反應的離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．

（2）①寫出CO₂和Na₂O₂反應的化學方程式2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂．
②某學生判斷SO₂和Na₂O₂反應能生成硫酸鈉，你認為他的判斷是否合理是，（填“是或否”）簡要說明理由：由于過氧化鈉具有強氧化性，能將+4價的硫氧化為+6價的硫而生成硫酸鈉．
③該同學無法斷定SO₂和Na₂O₂反應中是否有氧氣生成，擬使用如圖2的裝置進行實驗．
裝置中B的作用是用于干燥SO₂氣體，防止水蒸氣進入C裝置與Na₂O₂反應，D的作用是為了防止空氣中的水蒸氣進入C裝置與Na₂O₂反應生成氧氣，同時吸收過量SO₂氣體，便于氧氣的檢驗和防止污染空氣．
④為確認SO₂和Na₂O₂反應產物，該同學設計了以下實驗步驟，你認為應進行的操作按順序排列是（填序號）A、B、D．
A．用帶火星的細木條靠近干燥管口a，觀察細木條是否著火燃燒．
B．將C裝置中反應后的固體物質溶于適量水配成溶液．
C．在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸鋇溶液，觀察是否有沉淀生成．
D．在配成的溶液中先加入鹽酸，再加入氯化鋇溶液，觀察是否有氣泡或沉淀生成．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)啟普發(fā)生器對反應物、反應條件的要求判斷，固、液不加熱型或液、液不加熱型，根據(jù)鐵的性質判斷其它氣體不能制取的原因，并寫出相應的離子方程式，將銅網改為鐵網時，鐵和稀鹽酸、稀硫酸都反應，所以只能用于堿和金屬反應生成的氣體，可制取的氣體只有H₂；
（2）①過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，根據(jù)反應物、生成物寫出相應的化學反應方程式；
②SO₂有還原性，Na₂O₂有強氧化性，過氧化鈉能將+4價的硫氧化為+6價的硫而生成硫酸鈉，根據(jù)SO₂和Na₂O₂的性質判斷；
③根據(jù)濃硫酸、堿石灰的性質判斷其作用，濃硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸氣與過氧化鈉反應而干擾二氧化硫；堿石灰是干燥劑，能吸收水分，防止水蒸氣的干擾；
④根據(jù)假設的產物確定實驗步驟并檢驗生成物的成分．

解答 解：（1）使用啟普發(fā)生器時對反應物、反應條件的要求是：固、液不加熱型或液、液不加熱型，所以可制取的氣體有H₂ CO₂ 等；將銅網改為鐵網時，鐵和稀鹽酸、稀硫酸都反應，所以只能用于堿和金屬反應生成的氣體，可制取的氣體只有H₂，強堿和鋁反應生成偏鋁酸鹽和氫氣2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．
故答案為：H₂ CO₂；H₂；2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）①過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣．
故答案為：2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂；
②SO₂有還原性，Na₂O₂有強氧化性，過氧化鈉能將+4價的硫氧化為+6價的硫而生成硫酸鈉，所以判斷合理，
故答案為：是；由于過氧化鈉具有強氧化性，能將+4價的硫氧化為+6價的硫而生成硫酸鈉；
③濃硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸氣與過氧化鈉反應而干擾二氧化硫；堿石灰是干燥劑，能吸收水分，防止水蒸氣的干擾；堿石灰是堿性物質，能吸收二氧化硫等酸性氣體，防止污染大氣，
故答案為：用于干燥SO₂氣體，防止水蒸氣進入C裝置與Na₂O₂反應；是為了防止空氣中的水蒸氣進入C裝置與Na₂O₂反應生成氧氣，同時吸收過量SO₂氣體，便于氧氣的檢驗和防止污染空氣；
④根據(jù)二氧化硫和過氧化鈉的性質判斷生成物，根據(jù)生成物的性質檢驗．
A、用帶火星的木條可檢驗氧氣，故A正確；
B、C裝置中反應后的物質是固體，先把固體物質溶于適量水配成溶液，實驗時反應速率快、現(xiàn)象更明顯，故B正確；
C、硝酸有強氧化性，能把亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子，會干擾硫酸根離子的檢驗，故C錯誤；
D、鹽酸有弱氧化性，不能把亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子，且能除去亞硫酸根離子，然后加入氯化鋇觀察是否有氣泡或沉淀生成，從而確定固體成分，故D正確；
故答案為：A、B、D．

點評 本題考查了常見氣體的制取和實驗裝置的選擇，同時考查了鋁的兩性及二氧化硫的性質；對鋁的兩性知識的考查，先要審清實驗的裝置為封閉體系，聯(lián)想類比自己原有知識體系，熟練提取鋁的兩性存儲的知識，正確解答問題，題目難度中等．