Question

Na₂O₂是常見的氧化劑，某化學(xué)小組的同學(xué)欲通過以下實(shí)驗(yàn)確定炭粉與Na₂O₂反應(yīng)的產(chǎn)物．
[實(shí)驗(yàn)步驟]
Ⅰ．按如圖所示裝置（部分儀器未畫出）組裝儀器，并檢查裝置氣密性．

Ⅱ．將0.6g炭粉與3.9g Na₂O₂均勻混合，裝入試管，在靠近試管口處放置一張濕潤的氯化鈀試紙（濕潤氯化鈀試紙遇CO變黑，可用于檢驗(yàn)是否有CO生成）．
Ⅲ．用酒精燈微微加熱試管底部．
[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]
試管中發(fā)生劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生火花，氯化鈀試紙未變黑，石灰水未變渾濁．
請回答：
（1）裝置B的作用是

 

．
（2）通過探究發(fā)現(xiàn)，裝置A中只發(fā)生反應(yīng)2Na₂O₂+C

△   .

Na₂CO₃+X，則X為

 

（填化學(xué)式）．
①請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)物X的存在，簡要寫出操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論：

 

．
②有人認(rèn)為炭粉的加入量的多少會影響產(chǎn)物X的檢驗(yàn)，請簡要說明原因：

 

．
（3）CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀（Pd：Mr=106），同時(shí)生成另外兩種新物質(zhì)．已知反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移6.02×10²³個(gè)電子時(shí)，生成53g Pd，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）將裝置A中完全反應(yīng)后所得物質(zhì)溶于適量水，配成溶液，回答下列問題：
①溶液中下列關(guān)系正確的是

 

（填字母序號）．
a．c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）
b．c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）
c．c（Na⁺）=2[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]
d．c（H⁺）+c（Na⁺）=c（OH^-）+2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）
②若使所得溶液與100mL稀鹽酸恰好完全反應(yīng)至溶液pH=7，該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：堿金屬及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）CO₂溶于澄清石灰水導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓變性，據(jù)此回答即可；
（2）根據(jù)原子守恒可知，X應(yīng)該是氧化鈉；①氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉，顯堿性，據(jù)此可以鑒別；②如果碳不足，則過氧化鈉過量，而過氧化鈉溶于水也產(chǎn)生氫氧化鈉，會干擾氧化鈉的檢驗(yàn)；
（3）CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀，CO被氧化成CO₂，根據(jù)元素守恒知左邊有水參加反應(yīng)，生成鈀的同時(shí)生成另外兩種新物質(zhì)，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出方程式即可；
（4）①所得產(chǎn)物是Na₂CO₃和Na₂O，溶于水生成NaOH，Na₂CO₃和NaOH的物質(zhì)的量之比為1：2．又有碳酸鈉水解，所以c（OH^-）＞c（CO

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），據(jù)此分析ab；從反應(yīng)方程式2Na₂O₂+C

△   .

Na₂CO₃+X即可看出：Na元素與C元素物質(zhì)的量之比為：4：1，據(jù)此分析cd；
②恰好完全反應(yīng)至溶液pH=7時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaCl，Na₂O₂的物質(zhì)的量是3.9g÷78g/mol=0.05mol，根據(jù)鈉原子守恒可知，NaCl是0.1mol，根據(jù)氯原子守恒得鹽酸濃度是0.1mol÷0.1L=1.0mol/L．

解答： 解：（1）CO₂溶于澄清石灰水中有可能倒流，所以裝置B的作用是防止倒吸，故答案為：防止倒吸；
（2）根據(jù)原子守恒可知，X應(yīng)該是氧化鈉；①氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉，顯堿性，據(jù)此可以鑒別．由于碳酸鈉溶于水也顯堿性，所以需要先除去碳酸鈉，所以正確的方法是將產(chǎn)物溶于水，加入足量的BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，則有Na₂CO₃；再滴加酚酞，溶液變紅，說明有Na₂O．②如果碳不足，則過氧化鈉過量，而過氧化鈉溶于水也產(chǎn)生氫氧化鈉，會干擾氧化鈉的檢驗(yàn)，
故答案為：Na₂O；①將產(chǎn)物溶于水，加入足量的BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，則有Na₂CO₃，再滴加酚酞，溶液變紅，說明有Na₂O；②假如加入C的量不足，過量的過氧化鈉與水反應(yīng)生成堿，使酚酞溶液變紅；
（3）CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀，CO被氧化成CO₂：PdCl₂+CO→Pd+CO₂，根據(jù)元素守恒知左邊有水參加反應(yīng)，PdCl₂+CO+H₂O→Pd+CO₂，生成鈀的同時(shí)生成另外兩種新物質(zhì)，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，另一種產(chǎn)物為HCl，則方程式為：PdCl₂+CO+H₂O═Pd+CO₂+2HCl，故答案為：PdCl₂+CO+H₂O═Pd+CO₂+2HCl；
（4）①所得產(chǎn)物是Na₂CO₃和Na₂O，溶于水生成NaOH，Na₂CO₃和NaOH的物質(zhì)的量之比為1：2．又有碳酸鈉水解，所以c（OH^-）＞c（CO

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），a不正確，b正確；從反應(yīng)方程式2Na₂O₂+C

△   .

Na₂CO₃+X即可看出：Na元素與C元素物質(zhì)的量之比為：4：1，c不正確；d符合電荷守恒，正確．②恰好完全反應(yīng)至溶液pH=7時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaCl，Na₂O₂的物質(zhì)的量是3.9g÷78g/mol=0.05mol，根據(jù)鈉原子守恒可知，NaCl是0.1mol，根據(jù)氯原子守恒得鹽酸濃度是0.1mol÷0.1L=1.0mol/L，故答案為：①bd；②1mol/L．

點(diǎn)評：本題主要考查的是過氧化鈉的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)探究，屬于綜合性題目，鍛煉了同學(xué)們綜合分析問題的能力．