题目内容

4．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂．请选用适当的化学试剂和实验用品、用图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂．
（1）填写表中空格：
仪器加入试剂加入该试剂的目的
B饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中混入的HCl
C石棉绒与过氧化钠与CO2和水气反应，产生O2
DNaOH吸收未反应的CO2气体
（2）在上述某一装置中，11.6g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量为23.2 
A.5.8   B.11.6  C.23.2  D.46.4
（3）试管F收集满气体后，下一步实验操作是把F中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气
（4）某人按下列方程测定样品中Na2O2的含量：称取一定量样品溶于足量的水，发生反应：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2，2H2O2$\frac{\underline{\;NaOH\;}}{\;}$2H2O+O2↑，根据生成O2的量计算样品中Na2O2的纯度，他仔细实验过多次，得到的Na2O2含量均明显低于实际含量，这是因为B．
A．称量错误
B．H2O2分解不完全
C．Na2O2转化为H2O2和NaOH的反应不完全
D．装置漏气．

分析 （1）由实验装置可知，本实验首先由CaCO3和盐酸反应生成CO2，产生气体通过饱和NaHCO3溶液，以除去CO2气体中混入的HCl，然后过氧化钠与CO2和水气反应，产生O2，用排水法收集O2，最后取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气；
（2）向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O，发生反应方程式为：2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，固体只增加了3.6g，是因为生成O2，根据质量守恒定律可知m（O2）=11.6g-3.6g=8g，根据n=$\frac{m}{M}$计算生成氧气的物质的量，根据方程式可知n（混合气体）=2n（O2），进而计算原混合气体的平均相对分子质量；
（3）根据氧气的验证方法分析；
（4）由于试验过多次，不可能是称量错误、装置漏气的原因，然后结合反应方程式分析导致Na2O2含量均明显低于实际含量的原因．

解答 解：（1）产生气体通过饱和NaHCO3溶液，以除去CO2气体中混入的HCl，然后过氧化钠与CO2和水气反应，产生O2；由于生成的氧气中混有二氧化碳气体，应用NaOH溶液洗气，吸收未反应的CO2气体，用排水法收集O2，
故答案为：

仪器加入试剂加入该试剂的目的
B除去CO2气体中混入的HCl
C过氧化钠与CO2和水气反应，产生O2
DNaOH溶液吸收未反应的CO2气体
（2）向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O，发生反应方程式为：2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，固体只增加了3.6g，是因为生成O2，根据质量守恒定律可知m（O2）=11.6g-3.6g=8g，氧气的物质的量为：n（O2）=$\frac{8g}{32g/mol}$=0.25mol，
根据方程式2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知n（混合气体）=2n（O2）=2×0.25mol=0.5mol，
所以原混合气体的平均摩尔质量为：$\frac{11.6g}{0.5mol}$=23.2g/mol，故混合气体的平均相对分子质量为23.2，
故答案为：23.2；
（3）本实验的目的为证明过氧化钠可作供氧剂，收集气体后要验证是否为氧气，为防止倒吸，应先把F中的导管移出水面，然后关闭分液漏斗活塞，用带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气，
故答案为：把F中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气；
（4）A．由于反复试验多次，不能是因为称量错误导致Na2O2含量均明显低于实际含量，故A错误；
B．H2O2分解不完全，在反应后的溶液中存在部分双氧水分子，会导致生成的氧气的量偏小，则得到的Na2O2含量均明显低于实际含量，故B正确；
C．Na2O2转化为H2O2和NaOH的反应会完全反应，不可能出现该反应不完全，故C错误；
D．反复试验多次，不会因为装置漏气导致Na2O2含量均明显低于实际含量，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了性质试验方案的设计与评价，题目难度中等，明确过氧化钠与水反应的原理为解答关键，注意掌握性质试验方案的设计与评价原则，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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