题目内容

10．过氧化钠（Na2O2）是一种化学性质活泼的淡黄色固体，在通常状况下能跟许多物质发生化学反应．例如：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑；2Na2O2+4HCl═4NaCl+2H2O+O2↑；2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
为了验证CO2与Na2O2反应产生的气体是O2，设计了如图的实验装置．试回答：

（1）设计A、B装置的目的是净化导入的CO2．其中①A装置的具体作用是除去CO2中所含的氯化氢气体，其瓶内液体可能是饱和NaHCO3溶液，所发生反应的化学方程式是NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑；
②B装置的作用是除去A瓶中导出的CO2中的水蒸气，其瓶内液体应是浓硫酸；
③如将A、B两瓶内所盛的液体互换，直接的后果是从B瓶中导出的CO2仍有水蒸气．
（2）C装置的具体作用是除去反应后导出气体中残余的CO2，其瓶内液体应是NaOH溶液，所发生反应的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O．
（3）为了确证CO2与Na2O2反应产生的气体是氧气，最后还要采用的验证实验操作是将带火星的木条放在导管口，木条复燃．
（4）如测定盛有Na2O2的反应容器经过反应其总质量增加ag，则产生的氧气的质量为$\frac{4a}{7}$；在标准状况下，氧气密度为1.43g/L，若氧气在水（液体）中溶解的量可以忽略不计，此实验中可能收集到的氧气体积为0.4aL．

分析 为了验证CO2与Na2O2反应产生的气体是O2，又因为Na2O2与水、HCl都能反应产生氧气，因此气体通过Na2O2前必须先将水、HCl都除去，即分别通过浓硫酸和饱和NaHCO3溶液．气体通过饱和NaHCO3溶液时会带出水蒸气，因此先除去HCl，后除去水蒸气．如将A、B两瓶内所盛的液体互换，直接的后果是从B瓶中导出的CO2仍有水蒸气．氧气的检验方法是用带火星的木条看是否复燃，为了确证CO2与Na2O2反应产生的气体是氧气需将带火星的木条放在导管口．根据2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑可知，反应装置实际增加的量为88-32=56，又根据氧气的相对原子质量为32，设生成氧气的质量为X，根据题意得：56：32=a：x，解得X=4a/7g，想求氧气的体积根据公式，体积=$\frac{质量}{密度}$，计算出氧气的体积为0.4aL．

解答 解：为了验证CO2与Na2O2反应产生的气体是O2，又因为Na2O2与水、HCl都能反应产生氧气，因此气体通过Na2O2前必须先将水、HCl都除去，即分别通过浓硫酸和饱和NaHCO3溶液．气体通过饱和NaHCO3溶液时会带出水蒸气，因此先除去HCl，后除去水蒸气．如将A、B两瓶内所盛的液体互换，直接的后果是从B瓶中导出的CO2仍有水蒸气．氧气的检验方法是用带火星的木条看是否复燃，为了确证CO2与Na2O2反应产生的气体是氧气需将带火星的木条放在导管口；根据2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑可知，反应装置实际增加的量为88-32=56，又根据氧气的相对原子质量为32，设生成氧气的质量为X，根据题意得：56：32=a：x，解得X=4a/7g，想求氧气的体积根据公式，体积=$\frac{质量}{密度}$，计算出氧气的体积为0.4aL．
故答案为：（1）①除去CO2中所含的氯化氢气体，饱和NaHCO3溶液，NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑；
②除去A瓶中导出的CO2中的水蒸气，浓硫酸；气体通过饱和NaHCO3溶液时会带出水蒸气，因此先除去HCl，后除去水蒸气；
③从B瓶中导出的CO2仍有水蒸气；
（2）除去反应后导出气体中残余的CO2，NaOH溶液，2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（3）将带火星的木条放在导管口，木条复燃；
（4）$\frac{4a}{7}$，0.4a．

点评 综合实验是将基本仪器、基本操作、气体制备、物质的检验、除杂质、化学反应、计算等综合到一起，在解题时注意弄清楚实验的思路，即实验的目的是什么，目的是如何实现的，需要进行哪些操作，实验过程中产生了哪些现象，从这些现象中能得到哪些结论等．

练习册系列答案
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