题目内容

18．“嫦娥一号”飞船的成功发射是我国航天事业的又一里程碑．金属过氧化物等可作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂，如：过氧化钠（Na2O2）在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，化学方程式为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2；（过氧化钠还能与盐酸、水等物质发生反应产生氧气）为了验证该反应中氧气的产生，某兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验．

（1）实验室确定气体发生装置时应考虑的因素是反应物的状态和反应条件；制取CO2的装置，应从图乙中的图1、图2、图3中选择图2．
（2）检查图2装置的气密性的方法是：将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口，若能观察到漏斗下端有一稳定的液柱现象，即可证明装置不漏气．
（3）设计A、B装置的目的是净化导入的纯净且干燥的CO2．其中，①A装置的具体功能是除去氯化氢气体所发生的化学方程式是NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；②B装置的具体功能是吸收水蒸气，其瓶内液体应是浓硫酸；
（4）为了确定CO2跟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把一根带火星的木条放在D处，若木条复燃，证明是氧气．
（5）表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是C装置中的石灰水变浑浊．
（6）常温下水也能与Na2O2反应，生成氧气和氢氧化钠，写出该反应的化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑．
（7）某潜水艇上有4人，如果每人每小时消耗的氧气在某温度和压强条件下体积为50L，则该潜水艇中每天需要过氧化钠多少千克？35.1kg（已知：在上述温度和压强条件下氧气的密度为1.5g/L）

分析 （1）根据气体发生装置的选择一般依据反应物的状态和条件解答；
（2）根据向试管中加入水如果装置不漏气，容器内的气压会不断变大解答．
（3）二氧化碳通入装置前要进行干燥处理；
（4）验满是利用的氧气的助燃性
（5）C中的澄清石灰水可以证明有无二氧化碳存在；
（6）方程式可利用信息书写；二氧化碳通入B装置前要进行干燥处理
（7）根据化学方程式的计算解决，先要对消耗的氧气进行体积与质量的转化，再利用2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2求过氧化钠的质量

解答 解：（1）气体发生装置的选择一般依据反应物的状态和条件，制取CO2的装置是，因为反应属于固液型制气，所以选图2；
（2）只要装置不漏气随着水的不断加入装置内气体的压强会不断变大达到一定压强后漏斗内液体不会下降，
故答案为：漏斗下端有一稳定的液柱；
（3）碳酸氢钠不与二氧化碳反应与氯化氢却能较好的反应，①A装置的具体功能是除去氯化氢气体；所发生的化学方程式是：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；②浓硫酸是较好的干燥剂，B装置的具体功能是吸收水蒸气浓硫酸；
（4）带火星的木条遇氧气后会复燃，为了确定CO2跟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：把一根带火星的木条放在D处，若木条复燃，证明是氧气；
（5）二氧化碳通入石灰水会使石灰水变浑浊，是检验二氧化碳的常用方法，表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是：C中的石灰水变浑浊；
（6）依据题目给你的信息正确的书写化学式，故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（7）50L氧气的质量为：50L×1.5g/L=75g
该潜水艇中每天消耗氧气的质量为：4×24×75g=7200g即7.2kg
设该潜水艇中每天需要过氧化钠的质量为x．
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
156                 32
x                   7.2kg
$\frac{156}{x}=\frac{32}{7.3Kg}$
x=35.1kg
答案：
（1）反应物的状态和条件；图2；
（2）漏斗下端有一稳定的液柱；
（3）除去氯化氢气体；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；吸收水蒸气；浓硫酸；
（4）把一根带火星的木条放在D处，若木条复燃，证明是氧气；
（5）C装置中的石灰水变浑浊；
（6）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（7）该潜水艇中每天需要过氧化钠35.1kg．

点评 此题是一道综合实验题，设计的题型较多是一道基础知识的综合训练题．牢记一些气体的性质鉴定是解决气体除杂及鉴定实验题的关键．

练习册系列答案
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19．用化学符号填空
①3个铁离子3Fe3+．
②五氧化二磷中磷元素的化合价为+5价$\stackrel{+5}{P}$2O5．
③碘酒在医疗上常用来消炎，其溶剂是C2H5OH．
④溶于水使溶液温度降低的一种盐NH4NO3．
20．用碳化钙等原料制得纯度99%以上的乙炔，乙炔连续热解后得到炭黑，该炭黑称为“乙炔炭黑”．下列关于“乙炔炭黑”的说法错误的是（　　）
A．常温下化学性质活泼B．具有吸附性
C．在一定条件下可还原氧化铜D．在氧气中完全燃烧的产物是CO2
6．在2010年温哥华冬奥会上，加拿大向世人展示了胆识和理念，他们用从14万吨电子垃圾（废旧显像管、电脑配件、电路板等）中提取出来的金银铜制成精致漂亮的奖牌，下列有关说法中正确的是（　　）
A．废弃的电子垃圾中只含有金银铜等金属
B．合理回收处理电子垃圾既可以改善环境，又可以节约资源
C．通过焚烧可以清除电子垃圾对环境的污染
D．电子垃圾填埋不会造成地下水资源严重污染
13．某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠（Na2O2）颗粒的装置，其中过氧化钠可作供氧剂”感到非常好奇，设计实验进行探究．

【提出问题】过氧化钠能与人呼出的哪种气体发生反应？
【查阅资料】①人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等．
          ②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果较好．
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气．
【进行实验
实验Ⅰ：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气．
（1）实验操作如图甲所示．
（2）实验现象及结论：观察到燃着木条熄灭现象，判断过氧化钠与氮气没有发生反应．
实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气．
（1）同学们在老师的指导下设计了如图乙所示装置进行实验，并用带火星的木条检验．其中A装置的作用是提供水蒸气．
（2）实验现象及结论：带火星的木条复燃；过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气．实验中这种验证氧气的方法是利用了氧气的支持燃烧的性质．
实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气．
（1）同学们在老师的指导下设计了如图丙所示装置．
（2）实验记录
实验操作主要实验现象实验结论及解释
①检查装置的气密性．
向装置中加入药品．		\装置的气密性良好．
②打开分液漏斗活塞，向A装置中缓慢加入稀盐酸．A装置中观察到的现象有有气泡冒出，固体逐渐减少．A装置中发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
③一段时间后用带火星的木条在D内进行检验．带火星的木条复燃．过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气．
【实验反思】
某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是二氧化碳中混有水蒸气，而水蒸气与过氧化钠反应也生成氧气．
3．为测定氧化铜和铜混合物的组成情况，某研究小组进行了如下实验．

反应①、反应②均为恰好完全反应．请回答下列问题：
（1）反应①中发生的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
（2）求解混合物中发生反应物质的质量（x）的比例式为$\frac{80}{x}$=$\frac{142}{142g×10%}$
（3）混合物中铜元素和氧元素的质量最简整数比为9：1．
（4）在滴加氢氧化钠溶液的过程中，烧杯中各溶质质量的变化情况为开始滴加氢氧化钠之前，溶质是硫酸铜，随着氢氧化钠的加入，硫酸铜质量逐渐减少，硫酸钠质量逐渐增多，最后全部转化成硫酸钠．
（5）所用稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%．
10．请用质量守恒定律有关的知识回答下列问题：
①火箭燃料偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）发生反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4═3X+2CO2+4H2O，则X的化学式为N2．
②天然气的主要成分是CH4，燃烧的化学方程式为CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O，1.6g甲烷充分燃烧生成二氧化碳的质量是4.4g．
7．下列物质有原子直接构成的是（　　）
A．C60B．NaClC．SiD．H2
8．化肥可为农作物的生长提供养料，不同的植物对各种无机盐的需要量是不同的．对于小明同学喜欢食用的菠菜，在生长期中施用下列哪种肥料最适合（　　）
A．B．C．D．

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