Question

呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na₂O₂）作为供氧剂．为了探究其反应原理，兴趣小组同学在老师的指导下，进行了如下探究，请你一起参与．
[查阅资料]过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气．
[设计实验]浩明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应，并验证反应产物．

（1）下列是实验室常用的仪器：

①A是二氧化碳气体的发生装置，装配该装置时，应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外，还需要的仪器有（填名称）

 

、

 

．实验室制取二氧化碳的化学方程式

 

．该装置在实验室还可以用来制取氧气，写出用该装置制取氧气的化学方程式 2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
②实验室选择制取气体的发生装置，主要依据是

 

、

 

．
（2）用D所示的方法收集氧气，其依据是

 

；收集氧气时，还可以选用

 

法收集．检验D装置试管内收集到中的气体是否氧气的方法、现象及结论是：待D中气体集满后，把试管移出水面，然后

 

．
（3）C中氢氧化钠的作用是吸收没有参与反应的CO₂，如果没有连接这个装置，可能导致的后果是

 

．
（4）检验B中反应后剩余固体的成分．

实验步骤	实验现象	实验结论及方程式
①取少量A中反应后的固体于试管中； ②   ③	②   ③	反应后生成的固体是碳酸钠，写出步骤③的方程式

[反思与评价]（1）通过上述实验，明明同学认为Na₂O₂与CO₂反应除了生成Na₂CO₃和O₂，还有可能生成NaHCO₃．你认为他的结论

 

（选填“正确”或“不正确”），理由是

 

．写出Na₂O₂与二氧化碳反应的化学方程式

 

．
（2）请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的是优点

 

．

Answer 1

分析：（1）实验室通常用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳气体．所需的仪器有锥形瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞等．
（2）收集气体的依据通常是根据气体的密度与溶解性．不溶于水的，可以用排水法收集；比空气密度大的，用向上排气法收集；比空气密度小的，用向下排气法收集
（3）氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体，而氢氧化钙溶液是鉴别二氧化碳气体的
（4）盐酸能与碳酸盐反应生成二氧化碳气体，二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊．
[反思与评价]
（1）在化学反应前后，元素的种类不变
（2）过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气．

解答：解：（1）从所给图可知，此题制取气体的反应物是固体和液体，反应不需要加热，故答案为：①锥形瓶、长颈漏斗；
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
②反应物的状态、反应是否需要加热（或反应条件）．
（2）氧气不溶于水；氧气比空气的密度大；氧气能使带火星的木条复燃，
故答案为：氧气不易溶于水；向上排空气；用带有火星的木条伸入试管中，木条复燃，该气体是氧气．
（3）如果没有氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，则D收集的气体除了氧气，还有二氧化碳气体．
故答案为：影响氧气的检验（其他合理答案亦可）．
（4）过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气．B装置中有碳酸钠固体，所以此题的目的是鉴别碳酸钠．碳酸钠属于碳酸盐，可以利用碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳气体来鉴别．故答案为：

实验步骤	实验现象	实验结论及方程式
②滴加稀盐酸 ③将生成的气体通入到澄清石灰水中	②有气体生成 ③澄清石灰水变浑浊	CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

[反思与评价]（1）反应前是过氧化钠和二氧化碳气体，据化学反应前后元素的种类不变．反应后不会出现氢元素．故答案为：不正确；反应物中没有氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成NaHCO₃；
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
（2）吸收呼吸产生的二氧化碳，同时生成氧气．

点评：此题是综合性的实验探究题，考查了多方面的知识．碳酸盐的鉴别就是利用碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的这一性质．