Question

(13分)過(guò)氧化鈉(化學(xué)式為Na_Na2O2)可用在呼吸面具中作為氧氣來(lái)源。Na₂O₂能跟CO₂反應(yīng)生成O₂和另一種固體化合物(用X表示)；它也能跟H₂O反應(yīng)生成O₂，化學(xué)方程式為:2Na₂O₂+2H₂O = 4NaOH+O₂↑。以下是某興趣小組進(jìn)行的探究活動(dòng)。
（1）利用如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置制取氧氣，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題。

①實(shí)驗(yàn)室制取CO₂的化學(xué)方程式為                                 。
②表明CO₂未被Na₂O₂完全吸收的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為                          。
③O₂可采用D裝置收集，并用帶火星的木條檢驗(yàn)，這是利用了O₂的                    性質(zhì)。
④若A裝置產(chǎn)生的CO₂中混有水蒸氣，要檢驗(yàn)干燥的CO₂能否與Na₂O₂反應(yīng)生成O₂，以上實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)如何改進(jìn)                                          
(2)為探究X是哪種物質(zhì)及其有關(guān)性質(zhì)，同學(xué)們進(jìn)行了如下分析和實(shí)驗(yàn)。
①有同學(xué)猜想X可能是酸、堿或鹽中的一種。通過(guò)對(duì)物質(zhì)組成的分析，大家一致認(rèn)為X肯定不是酸和堿，理由是                                    。
②同學(xué)們通過(guò)討論和實(shí)驗(yàn)證明了X是Na₂CO₃。以下是他們?cè)O(shè)計(jì)的有關(guān)Na₂CO₃性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)，將下表填寫完整。

實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn) 象	有關(guān)的化學(xué)方程式
實(shí)驗(yàn)一：取少量固體樣品，	澄清石灰水變渾濁	Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
實(shí)驗(yàn)二：取少量固體樣品， 加水配成溶液，滴加適量的         溶液	有白色沉淀產(chǎn)生

(3)7.8g過(guò)氧化鈉與足量的水反應(yīng)，生成氧氣的質(zhì)量是多少?若反應(yīng)后得到了40g氫氧化鈉溶液，請(qǐng)計(jì)算氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

Answer 1

(1)①CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑
②澄清石灰水變渾濁 
③氧氣密度比空氣的大，氧氣有助燃性。
④在A、B裝置之間增加氣體干燥裝置
(2)①Na₂O₂和CO₂都不含氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，二者反應(yīng)后不可能生成含氫
元素的酸或堿(1分)
②  

實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn) 象	有關(guān)的化學(xué)方程式
滴加稀鹽酸，然后將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水	有氣泡產(chǎn)生
氯化鈣或 氯化鋇等		Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl或 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl等

    (3)解：設(shè)生成氧氣的質(zhì)量為x，生成氫氧化鈉的質(zhì)量為y。
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
156          160   32
7.8g          y    x
X=1.6g
Y=8g
氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：
8g/40g×100%=20％
答：略。

解析試題分析：(1)①實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制備CO₂，其反應(yīng)為CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑
②裝置C中的澄清石灰水就是檢驗(yàn)CO₂是否反應(yīng)完全，如果CO₂沒(méi)有反應(yīng)完全，則C中的澄清石灰水變渾濁③D裝置長(zhǎng)進(jìn)短處是向上排空氣的方法，因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯�，所以采用向上排空氣法收集氣體，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，是因?yàn)檠鯕饩哂兄�燃性。④因�(yàn)橹瞥龅腃O₂帶有水，所以要在A、B之間加一個(gè)干燥裝置
(2)①因?yàn)榉磻?yīng)物是Na₂O₂和CO₂，因此在產(chǎn)物中不可能有H元素出現(xiàn)，而酸或堿中都含有H元素，所以X不可能是酸或堿。②根據(jù)反應(yīng)方程式可知，是鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)，鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡。根據(jù)碳酸鈉的性質(zhì)可知，碳酸鈉與鈣鹽或鋇鹽反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。
(3)解：設(shè)生成氧氣的質(zhì)量為x，生成氫氧化鈉的質(zhì)量為y。
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
156           160   32
7.8g           y     x
X=1.6g
Y=8g
氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：
8g/40g×100%=20％
答：氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。
考點(diǎn)：Na₂O₂的性質(zhì)、Na₂CO₃的性質(zhì)，溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算
點(diǎn)評(píng)：這是一道綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)習(xí)題，既有實(shí)驗(yàn)裝置的分析，又有物質(zhì)性質(zhì)的檢驗(yàn)，還有溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，要想能準(zhǔn)確解答這類習(xí)題，首先要會(huì)分析各儀器的作用，然后掌握各種物質(zhì)的性質(zhì)。