题目内容
【题目】已知过氧化钠(化学式为Na2O2)是一种浅黄色固体粉末,可用作呼吸面具里的供氧剂,利用人呼出的二氧化碳与Na2O2反应放出O2,供给人的正常生命活动,该反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。某同学利用该反应原理制取氧气,设计了如图一所示的实验装置。
(1)装置①中CO2的制取方法有多种,若用稀盐酸和石灰石制取CO2,该反应的化学方程式为_____。若用加热NaHCO3固体制取CO2,应该选用的发生装置为_____(选填图二中字母)。
(2)检验A装置气密性的方法是:将导管的一端浸入水中,然后_____,若导管口有气泡冒出,说明装置不漏气。若夏天室温较高,上述方法现象不明显,可以用什么方法代替上述你所填写的操作?_____。
(3)为收集纯净、干燥的O2,装置③中盛放的试剂为_____溶液;装置④中盛放的试剂为_____;此时⑤中收集方法最适合的是_____(填序号)。
A排水集气法 B真空气囊收集法 C向上排空气法 D向下排空气法
(4)当观察到装置②中_____时应停止通CO2。
(5)过氧化钠也能与水反应生成碱和氧气,试写出该反应的化学方程式:_____,若用此反应制O2,由于该反应速率较快,故可选用的发生装置为_____(选填图二中字母)。
【答案】CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O A 用热毛巾捂住试管外壁或用酒精灯微热试管 通过导管向试管中倒水,若流下少许后液面不再下降,则说明装置不漏气 氢氧化钠溶液 浓硫酸 B 浅黄色固体变成白色 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ C
【解析】
(1)石灰石的主要成分为碳酸钙,可以和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O,碳酸氢钠在加热的条件下分解产生二氧化碳,所应该选择固固加热型的反应装置即A装置;
(2)检验该装置气密性的合理方法是:将导管口放入水面下,然后用热毛巾捂住试管外壁或用酒精灯微热试管,若导管口有气泡冒出,说明装置不漏气;通过导管向试管中倒水,若流下少许后液面不再下降,则说明装置不漏气;
(3)通入的二氧化碳不可能被全部反应掉,为了得到较纯净的氧气,应该在③中加入氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳;为了得到较干燥的氧气,④中盛放的试剂应为浓硫酸来吸水干燥氧气;为收集纯净干燥的O2,最好选用真空气囊收集法,即B,防止混入水蒸气和其他气体;
(4)过氧化钠是一种浅黄色固体粉末,Na2CO3是白色固体,故当观察到装置②中浅黄色固体变成白色时应停止通CO2;
(5)过氧化钠也能与水反应生成碱和氧气,据反应前后元素的种类不变,则生成的碱是氢氧化钠,反应的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,该反应不需加热,属于固液常温型,且过氧化钠是粉末状固体,由于该反应速率较快,故可选用的发生装置为C,因为C能控制反应的速率。