题目内容

12．实验是实现科学探究的重要途径，请回答以下有关化学实验的问题：
（1）仪器X的名称是铁架台．
（2）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末，在通常情况下能分别与CO2、H2O、HCI发生反应，生成O2．为了验证CO2跟Na2O2反应生成的气体是O2，某化学兴趣小组同学设计了图中所示装置．

①用A装置制得的CO2中常混有H2O和HCI气体，设计B、C装置的目的是净化CO2气体，其中B装置可用化学方程式表示为NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，C装置瓶内的液体是浓硫酸（或浓H2SO4）．
②E装置中氢氧化钠溶液的作用是吸收没有反应的CO2，发生反应的化学方程式为2NaHO+CO2=Na2CO3+H2O．
③如何验证CO2和Na2O2反应产生的气体是O2？
（3）硫酸铜常用作农业杀虫剂，如图是利用含铁废铜材料生产硫酸铜的工艺．

反应③的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；途径Ⅱ中，Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，从环保和经济的角度分析，对比途径Ⅰ、Ⅱ，途径Ⅰ的优点是不产生有害气体（写一条）．
（4）某化学兴趣小组为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数，进行了如下实验探究：取5g石灰石样品放入烧杯中，加入稀盐酸至不再产生气泡为止（杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应），放出二氧化碳气体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示．计算：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数．

分析 （1）根据实验室常用仪器解答：
（2）通过已知条件可知，B、C装置的目的是净化CO2气体，C装置的作用是干燥作用，E装置中氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水．氧气是用带火星的木条检验．
（3）反应③则应是黑色固体氧化铜与稀硫酸得到硫酸铜而发生的复分解反应进行分析；根据途径II中产生二氧化硫气体不但会产生污染，而且会使部分硫酸因转化成二氧化硫而造成转化率不高进行分析；
（4）根据二氧化碳的质量可求出碳酸钙的质量，可求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数；

解答 解：
（1）根据实验室常用仪器可知：X是铁架台；
（2）①设计B、C装置的目的是净化CO2气体，二氧化碳是用澄清的石灰水检验，用氢氧化钠溶液吸收，用浓硫酸干燥．故B是除去CO2气体中的氯化氢；反应的方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑；C装置瓶内的液体是浓硫酸（或浓H2SO4）； 
②氢氧化钠溶液的作用是吸收没有反应的CO2，发生反应的化学方程式为：2NaHO+CO2=Na2CO3+H2O；
③用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气．故答案为：将带火星的木条靠近E装置中导气管的出口处；
（3）反应③所发生的反应是氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；
通过分析题中的反应流程，可以看出流程Ⅱ会产生二氧化硫，二氧化硫会污染空气，所以对比途径I，Ⅱ，途径I的优点有：不产生有害气体；
（4）据图象可知：该样品最多与盐酸反应生成二氧化碳1.76g；
设碳酸钙的质量为x，生成的氯化钙质量为y
    CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
     100                  44
      x                   1.76g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{1.76g}$
x=4g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数=$\frac{4g}{5g}$×100%=80%
故答案为：
（1）铁架台
（2）①NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑；浓硫酸（或浓H2SO4）； 
②2NaHO+CO2=Na2CO3+H2O
③将带火星的木条靠近E装置中导气管的出口处；
（3）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O   不产生有害气体
（4）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数80%；

点评 本考点属于实验探究题，考查了过氧化钠的有关性质和变化的规律，还考查了反应装置、除杂装置和干燥装置等，综合性比较强．既有实验过程的探究，又有结论的探究．首先提出问题、作出假设，然后设计实验方案、进行实验，最后得出正确的结论，要注意实验现象的描述和化学方程式的配平．本考点主要出现在实验题中．

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反思：根据以上物质中的金属元素的排列，可以得出是依据金属活动性顺序  顺序归纳整理的．
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4．生产、生活离不开化学．下列做法错误的是（　　）
A．为保证身体健康，长期饮用硬水来补充人体必需的钙、镁等微量元素
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2．“东方之星”沉船事故的发生牵动了亿万人民的心，几百名潜水员参与了救援工作，他们佩带的水下装备中有供氧装置，其原理是利用过氧化钠与人体呼出的二氧化碳和水蒸汽反应生成氧气，反应如下：
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