Question

 (13分)过氧化钠(化学式为Na_Na2O2)可用在呼吸面具中作为氧气来源。Na₂O₂能跟CO₂反应生成O₂和另一种固体化合物(用X表示)；它也能跟H₂O反应生成O₂，化学方程式为:2Na₂O₂+2H₂O = 4NaOH+O₂↑。以下是某兴趣小组进行的探究活动。

（1）利用如下图所示实验装置制取氧气，请回答有关问题。

①实验室制取CO₂的化学方程式为                                  。

②表明CO₂未被Na₂O₂完全吸收的实验现象为                           。

③O₂可采用D装置收集，并用带火星的木条检验，这是利用了O₂的                     性质。

   ④若A装置产生的CO₂中混有水蒸气，要检验干燥的CO₂能否与Na₂O₂反应生成O₂，以上实验装置应如何改进                                          

 (2)为探究X是哪种物质及其有关性质，同学们进行了如下分析和实验。

①有同学猜想X可能是酸、碱或盐中的一种。通过对物质组成的分析，大家一致认为X肯定不是酸和碱，理由是                                     。

②同学们通过讨论和实验证明了X是Na₂CO₃。以下是他们设计的有关Na₂CO₃性质的探究实验，将下表填写完整。

实验操作	现  象	有关的化学方程式
实验一：取少量固体样品，	澄清石灰水变浑浊	Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
实验二：取少量固体样品， 加水配成溶液，滴加适量的          溶液	有白色沉淀产生

(3)7.8g过氧化钠与足量的水反应，生成氧气的质量是多少?若反应后得到了40g氢氧化钠溶液，请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。

 

Answer 1

【答案】

(1)①CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑

          ②澄清石灰水变浑浊 

          ③氧气密度比空气的大，氧气有助燃性。

          ④在A、B装置之间增加气体干燥装置

       (2)①Na₂O₂和CO₂都不含氢元素，根据质量守恒定律，二者反应后不可能生成含氢

元素的酸或碱(1分)

  ②  

实验操作	现  象	有关的化学方程式
滴加稀盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水	有气泡产生
氯化钙或     氯化钡等		Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl或   Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl等

    (3)解：设生成氧气的质量为x，生成氢氧化钠的质量为y。

    2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

    156           160   32

    7.8g           y     x

     X=1.6g

     Y=8g

    氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：

  8g/40g×100%=20％

    答：略。

【解析】

试题分析：(1)①实验室用大理石和稀盐酸制备CO₂，其反应为CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑

②装置C中的澄清石灰水就是检验CO₂是否反应完全，如果CO₂没有反应完全，则C中的澄清石灰水变浑浊③D装置长进短处是向上排空气的方法，因为氧气的密度比空气大，所以采用向上排空气法收集气体，氧气能使带火星的木条复燃，是因为氧气具有助燃性。④因为制出的CO₂带有水，所以要在A、B之间加一个干燥装置

(2)①因为反应物是Na₂O₂和CO₂，因此在产物中不可能有H元素出现，而酸或碱中都含有H元素，所以X不可能是酸或碱。②根据反应方程式可知，是盐酸与碳酸钠反应，盐酸与碳酸钠反应的现象是产生气泡。根据碳酸钠的性质可知，碳酸钠与钙盐或钡盐反应会产生白色沉淀。

(3) 解：设生成氧气的质量为x，生成氢氧化钠的质量为y。

    2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

    156           160   32

    7.8g           y     x

     X=1.6g

     Y=8g

    氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：

  8g/40g×100%=20％

    答：氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为20%。

考点：Na₂O₂的性质、Na₂CO₃的性质，溶液质量分数的计算

点评：这是一道综合性强的实验习题，既有实验装置的分析，又有物质性质的检验，还有溶液质量分数的计算，要想能准确解答这类习题，首先要会分析各仪器的作用，然后掌握各种物质的性质。