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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.

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