题目内容

10.已知,过氧化钠(Na2O2)是一种浅黄色固体粉末,可用作呼吸面具里的供养剂.利用人呼出的二氧化碳与过氧化钠反应放出气体,供给人的正常生命活动.该反应的化学方程式为Na2O2+2CO2=4NaOH+O2.为探究二氧化碳与过氧化钠的反应,并验证反应产物,选用如图仪器和如图实验装置.

【查阅资料】
过氧化钠常温下与水反应的化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(1)用A做二氧化碳气体的发生装置的关键部件,装置实验室制取二氧化碳的发生装置时,选用了A,还需要的上述仪器有长颈漏斗、锥形瓶(填名称).写出制取二氧化碳气体的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O.
(2)为了体现CO2与过氧化钠反应,且E中只收集到氧气一种气体,选用适当的实验装置,装置导气管的连接顺序是a→c→b→d→c→g→f→i.
其中D装置的作用是除尽未反应完的二氧化碳,反应的化学方程式是CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
【实验验证】
(3)把一根带有火星的木条伸入E装置中,木条复燃,证明装置E中收集的气体是氧气.
(4)检验装置C中反应后剩余固体物质的成分:
①取少量C中反应后的固体于试管中,滴加少量的H2O,观察到气泡的实验现象,说明含有过氧化钠剩余.
②再向试管的溶液中,滴加盐酸,观察到气泡的实验现象,说明装置C反应后生成碳酸钠.
(5)取纯净过氧化钠7.8g,先加入足量的水浸泡,然后向溶液 中加溶质质量分数为7.3%的盐酸,恰好完全反应,结束后蒸发.问:
①参加反应的盐酸溶液质量是多少?
②最终得到氯化钠的质量是多少?(请写出计算过程)

分析 根据装置确定所需要的仪器,碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,过氧化钠反应生成氧气,氧气能使带火星的木条复燃,碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体;根据提供的数据结合反应的化学方程式进行计算即可.

解答 解:(1)要组装二氧化碳的制取装置,还需要长颈漏斗和锥形瓶,碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故填:长颈漏斗,锥形瓶,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,故填:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)氧气能使带火星的木条复燃,故可以使用带火星的木条检验收集到的是氧气,故填:把一根带有火星的木条伸入E装置中,木条复燃;
(4)①过氧化钠能与水反应生成氧气,故可以加入水,观察到有气泡产生,说明含有过氧化钠,故填:H2O,气泡;
②要证明含有碳酸钠,根据碳酸钠能与盐酸反应生成二氧化碳气体,可以加入盐酸,观察到产生气泡,故填:盐酸,气泡;
(5)解:设生成NaOH的质量为x,参加反应的盐酸的质量为y,生成NaCl的质量为z.
2Na2O2+H2O=4NaOH+O2↑
156         160
7.8g         x
    $\frac{156}{160}$=$\frac{7.8g}{x}$
      x=8g
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40  36.5 58.5
8g    y      z
    $\frac{40}{36.5}$=$\frac{8g}{y}$
     y=7.3g
参加反应的盐酸溶液质量是:
     $\frac{7.3g}{7.3%}$=100g 
      $\frac{40}{58.5}$=$\frac{8g}{z}$
     z=11.7g
答:参加反应的盐酸的质量为100g,生成NaCl的质量为11.7g.

点评 本题考查的是物质变质成分的实验探究,解答本题的关键是依据物质的性质进行.

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