题目内容
15.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1.95g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:②
B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾,C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色,为了检验E中收集到的气体,在取出集气瓶后,用带火星的木条伸入集气瓶内,木条会出现复燃
(2)若E中的石灰水出现轻微白色浑浊,请说明原因:未反应的二氧化碳与石灰水反应所致
(3)反应完毕时,若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL,又知氧气的密度为1.43g/L,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小(答小或小),相差约30g(取两位有效数值)
分析 (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②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.
解答 解:(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①;③中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳,所以排除③,故选②;
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,
故答案为:②;吸收A装置中产生的盐酸酸雾;白色固体变蓝色;用带火星,复燃;
(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,
故答案为:未反应的二氧化碳与石灰水反应所致;
(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
$\frac{1.95g}{78g/mol}$ V
V=0.28L=280mL>250mL,所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小,280mL-250mL=30mL;
原因是Na2O2可能含有其它杂质;D装置可能有氧气未被排出,
故答案为:小;30.
点评 本题以钠的化合物为载体综合考查学生的分析能力和实验能力,为高频考点,注意把握实验的原理和注意事项,结合物质的性质把握实验,难度中等.
【查阅资料】电石的主要成分是碳化钙(CaC2),可以与水反应生成一种可燃性气体及白色固体.常见的可燃性气体中,乙炔(C2H2)燃烧时伴有大量黑烟.
【猜想与假设】
电石与水反应生成的可燃性气体是:氧气、氢气或乙炔(C2H2);电石与水反应生成的白色固体是:氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙.大家做出以上推断的理由是质量守恒定律反应前后元素的种类不变.
大家讨论后一致认为该气体不可能是氧气,原因是氧气不具有可燃性,白色固体不可能是氧化钙,原因是(用化学方程式表示)CaO+H2O═Ca(OH)2.
【实验探究】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1)取适量电石加水反应,收集生成的气体,验纯后点燃. | 气体燃烧,产生黄色火焰并伴有浓烈黑烟. | 电石与水反应产生的气体是乙炔 |
| (2)取适量反应后生成的固体于试管中,滴加过量稀盐酸. | 固体溶解,没有气泡产生. | 电石与水反应产生的固体不是碳酸钙 |
| (3)取适量反应后生成的固体于试管中加水,向上层清液中滴加2~3滴酚酞. | 溶液变红 | 电石与水反应产生的固体是氢氧化钙 |
载有电石的货车可以在雨中整整燃烧一天而不熄灭,说明电石与水的反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应.
| A. | C2H5OH | B. | H2O2 | C. | C2H4 | D. | H2 |
| A. | 它们相差一个电子层 | B. | 它们的化学性质相似 | ||
| C. | 钠原子,钠离子均为同一元素 | D. | 灼烧时,它们的焰色反应都呈黄色 |
| A. | 氮气 | B. | 氢气 | C. | 氧气 | D. | 水蒸气 |