题目内容

呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂.为了探究其反应原理,兴趣小组同学在老师的指导下,进行了如下探究,请你一起参与.
【查阅资料】过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气.
【设计实验】浩明同学想通过图1所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应,并验证反应产物.

(1)图2是实验室常用的仪器:
①A是二氧化碳气体的发生装置,装配该装置时,应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外,还需要的仪器有(填名称)
 
、
 
.实验室制取二氧化碳的化学方程式
 
.该装置在实验室还可以用来制取氧气,写出用该装置制取氧气的化学方程式
 
.
②实验室选择制取气体的发生装置,主要依据是
 
、
 
.
(2)用D所示的方法收集氧气,其依据是
 
;收集氧气时,还可以选用
 
法收集.检验D装置试管内收集到中的气体是否氧气的方法、现象及结论是:待D中气体集满后,把试管移出水面,然后
 
 
.
(3)C中氢氧化钠的作用是吸收没有参与反应的CO2,如果没有连接这个装置,可能导致的后果是
 
.
(4)检验B中反应后剩余固体的成分.
实验步骤实验现象实验结论及方程式
①取少量B中反应后的固体于试管中;
②
 
;
③
 

 
.

②
 

③
 
反应后生成的固体是碳酸钠.写出步骤③的化学方程式
 

 
【反思与评价】
(1)通过上述实验,明明同学认为Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3和O2,还有可能生成NaHCO3.你认为他的结论
 
(选填“正确”或“不正确”),理由是
 
.写出Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式
 
.
(2)请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的是优点
 
.
考点:制取气体的反应原理的探究,气体的净化(除杂),实验室制取氧气的反应原理,氧气的检验和验满,二氧化碳的实验室制法,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:【设计实验】(1)①实验室通常用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳气体.所需的仪器有锥形瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞等;
②根据反应物的状态和反应条件选择发生装置;
(2)收集气体的依据通常是根据气体的密度与溶解性.不溶于水的,可以用排水法收集;比空气密度大的,用向上排气法收集;比空气密度小的,用向下排气法收集;根据氧气的助燃性检验氧气;
(3)氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体;
(4)根据盐酸能与碳酸盐反应生成二氧化碳气体,二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊;
[反思与评价]
根据质量守恒定律,在化学反应前后,元素的种类不变分析;根据结论写出过氧化钠能与二氧化碳反应的方程式.
解答:解:
【设计实验】(1)从所给图可知,此题制取气体的反应物是固体和液体,反应不需要加热,故答案为:①锥形瓶、长颈漏斗;
实验室制取二氧化碳的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;该装置在实验室还可以用来制取氧气,写出用该装置制取氧气的化学方程式2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
②实验室选择制取气体的发生装置,主要依据是:反应物的状态、反应是否需要加热(或反应条件).
(2)用D所示的方法收集氧气,其依据是:氧气不溶于水;又因为氧气的密度比空气密度大,可用向上排气法收集收集;氧气能使带火星的木条复燃,故用燃着的木条伸入试管中,木条复燃,该气体是氧气;故答案为:氧气不易溶于水;向上排空气;用带火星的木条伸入试管中,观察木条能否复燃;
(3)如果没有氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,则D收集的气体除了氧气,还有二氧化碳气体.故答案为:影响氧气的检验(其他合理答案亦可).
(4)过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气.B装置中有碳酸钠固体,所以此题的目的是鉴别碳酸钠.碳酸钠属于碳酸盐,可以利用碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳气体来鉴别.故答案为:
实验步骤实验现象实验结论及方程式
①取少量B中反应后的固体于试管中;
②滴加稀盐酸;
③将生成的气体通入澄清石灰水中
将生成的气体通入澄清石灰水中.

②有气泡产生
③澄清石灰水变浑浊
反应后生成的固体是碳酸钠.写出步骤③的化学方程式 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
[反思与评价](1)反应前是过氧化钠和二氧化碳气体,据化学反应前后元素的种类不变.反应后不会出现氢元素.故答案为:不正确;反应物中没有氢元素,根据质量守恒定律,不可能生成NaHCO3;Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(2)呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大优点:吸收呼吸产生的二氧化碳,同时生成氧气.
答案:
(1)①锥形瓶、长颈漏斗;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;
②反应物的状态、反应是否需要加热(或反应条件)
(2)氧气不易溶于水;向上排空气;用带火星的木条伸入试管中,观察木条能否复燃;
(3)影响氧气的检验(其他合理答案亦可);
(4)
实验步骤实验现象实验结论及方程式
①取少量B中反应后的固体于试管中;
②滴加稀盐酸;
③将生成的气体通入澄清石灰水中
将生成的气体通入澄清石灰水中.

②有气泡产生
③澄清石灰水变浑浊
反应后生成的固体是碳酸钠.写出步骤③的化学方程式 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
[反思与评价](1)不正确,反应物中没有氢元素,根据质量守恒定律,不可能生成NaHCO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(2)吸收呼吸产生的二氧化碳,同时生成氧气.
点评:此题是综合性的实验探究题,考查了多方面的知识.碳酸盐的鉴别就是利用碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的这一性质.
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