Question

【题目】过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用，它与二氧化碳反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95克过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：

（1）A中制取CO2 的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：___。

B装置的作用是___，C装置内可能出现的现象是___。为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，检验方法是___。

（2）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，请说明原因：___。（用离子反应方程式表示）。

（3）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为260mL，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值___（答大或小），相差___mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于____。

（4）你认为上述A-E的实验装置中，E部分是否安全、合理？___（答是或否），理由是___。

Answer 1

【答案】②、③ 除去CO2中混有的HCl气体 变蓝 向集气瓶中伸入带火星的木条，复燃 Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O 小 20ml Na2O2没有反应完全 否 E装置没有防倒吸装置，容易引起倒吸

【解析】

（1）实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳，反应无需加热，且反应需要较多二氧化碳，应用图3装置制备；实验中要依次进行除杂、干燥收集等操作；

（2）二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀；

（3）根据过氧化钠的质量可以生成氧气的体积，理论生成气体的体积-实际氧气的体积=差值；

（4）E装置没有防倒吸装置，容易引起倒吸。

（1）该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除图①；图②中能制取少量二氧化碳、图③能制取大量二氧化碳，所以选图②、图③；

大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，所以B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，除去CO2中混有的HCl气体；

二氧化碳和碳酸氢钠不反应，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色，所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色；

过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃，检验时，可用带火星的木条放在管口，木条复燃说明收集到的气体为氧气；

（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致，发生反应Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O；

（3）1.95g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为v．

2Na2O2----O2

2mol 22.4L

V

V=0.28L=280mL＞260mL，所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小；

280mL-260mL=20mL；

原因是Na2O2没有反应完全，导致生成的氧气的体积偏小；

（4）E装置没有防倒吸装置，容易引起倒吸，所以不安全、不合理，所以需要改进。