Question

18．过氧化钠（化学式为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）如图所示实验装置制取氧气，请回答有关问题．
①能用D装置收集氧气的原因是氧气的密度比空气大；
②能用带火星的木条检验氧气，说明氧气有助燃的性质；
③表明CO₂未被Na₂O₂完全吸收的实验现象为澄清石灰水变浑浊；
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？在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置．
（2）为探究X是哪种物质，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Na₂O₂和CO₂都不含氢元素，二者反应后不可能生成含氢元素的酸或碱；
②某同学猜想X可能是Na₂CO₃，请你跟他一起完成下列实验探究

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取反应后的剩余固体于试管中，加适量的水完全溶解后，加入氯化钙溶液	产生白色沉淀	该固体X是Na2CO3相关的化学方程式Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

反思与拓展：
（3）写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，该反应中过氧化钠与氧气的质量比为39：8．

Answer 1

分析 （1）①氧气的密度比空气大；②根据氧气的性质进行分析，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；③检验二氧化碳时，我们可利用氢氧化钙来检验；④若A装置产生的CO₂中混有水蒸气，将A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置．
（2）①根据质量守恒定律进行分析；
②根据碳酸钠的化学性质和分析，并结合质量守恒定律书写化学方程式；
（3）根据题中所给的反应物、生成物以及反应条件书写化学方程式．

解答 解：（1）①氧气的密度比空气大，可用D装置收集氧气．
②氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；
③在验证未反应完的二氧化碳时，可利用澄清的石灰水来检验．
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，要想验证时，要将A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置．
（2）①根据质量守恒定律可知，在化学反应前后，元素的种类不变，氧化钠和二氧化碳中不含氢元素，所以生成物中也不会有氢元素，理由是：Na₂O₂和CO₂都不含氢元素，二者反应后不可能生成含氢元素的酸或碱；
②所有的钠盐都溶于水，检验碳酸钠只要会与碳酸根离子生成沉淀就行，所以可以选用氯化钙，氯化钙和碳酸钠反应生成白色的碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式为：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
（3）在常温下，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；反应中过氧化钠与氧气的质量比为2×（23×2+16×2）：16×2=156：32=39：8．
故答案为：
（1）①氧气的密度比空气大；
②助燃；
③澄清石灰水变浑浊；
④在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置（答出在A、B装置之间增加气体干燥装置即可）；
（2）①Na₂O₂和CO₂都不含氢元素，二者反应后不可能生成含氢元素的酸或碱；
②氯化钙溶液；Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
（3）2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；39：8．

点评 在解此类题时，首先要了解题中所给的各个问题，然后将这些问题对准学过的知识点，再结合题中的要求各个突破．