题目内容

18．过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用．它与二氧化碳反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2．某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如图实验装置：

（1）A中制取CO2的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：②

B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色．为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用带火星的木条伸入集气瓶内，木条会出现复燃．
（2）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，请说明原因：未反应的二氧化碳与石灰水反应所致．
（3）若D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止

（4）你认为上述A-E的实验装置中，E部分是否安全、合理？E是否需要改为下列四项中的哪一项：乙．（用甲、乙、丙、丁回答）

分析 （1）实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳，反应无需加热，且反应需要较多二氧化碳，应用②装置制备；实验中要依次进行除杂、干燥收集等操作；
（2）二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀；
（3）如过氧化钠完全反应，则E中产生大量沉淀，且产生倒吸；
（4）根据是否能产生倒吸现象判断是否合理、安全；根据实验密度选择装置．

解答 解：（1）该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除①；③中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除③，故选②；
大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，所以B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，除去HCl气体；
二氧化碳和碳酸氢钠不反应，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色，所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色；
过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃，检验时，可用带火星的木条放在管口，木条复燃说明收集到的气体为氧气，
故答案为：②；吸收A装置中产生的盐酸酸雾；白色固体变蓝色；带火星；复燃；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致，
故答案为：未反应的二氧化碳与石灰水反应所致；
（3）当D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，由于生成氧气的量减少，压强变小，所以E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而倒吸，
故答案为：E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止；
（4）E装置容易产生倒吸现象，所以不安全、不合理，所以需要改进；饱和石灰水能和二氧化碳反应，所以饱和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集较纯净的氧气，乙试管中进气管较长，二氧化碳能充分和饱和石灰水反应，丙试管中进气管较短，导致二氧化碳和饱和石灰水反应不充分，且随着气体的进入，试管中的液体被排到水槽中，故选乙．
故答案为：不安全，不合理；乙．

点评 本题以钠的化合物为载体综合考查学生的分析能力和实验能力，为高频考点，注意把握实验的原理和注意事项，结合物质的性质把握实验，难度中等．

练习册系列答案
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8．甲、乙两化学活动小组对中学化学教材中“氨的催化氧化”进行了实验探究．
（1）甲小组设计了如图1所示的实验装置（固定装置已略去）．

①若装置A中使用的药品是NH4HCO3固体，则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和b（填选项序号）．
a．锥形瓶 b．酒精灯 c．烧瓶 d．蒸发皿
②装置B的作用是与水和二氧化碳反应，产生C中所需的反应物氧气；装置D的作用是防止E中液体倒吸．
③装置C中发生反应的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
④若A、B中药品足量，则可以观察到装置F中的实验现象是铜片逐渐溶解，表面有气泡产生，溶液逐渐变蓝，液面上方气体逐渐变红棕色．
⑤该装置存在的主要缺陷是F中液体可能会倒吸，尾气产生的NO2会污染环境．
（2）乙小组认为可将甲小组的装置中A、B部分换成如图2所示装置（其余部分相同）进行实验．
①烧瓶中加入的是过氧化钠固体，则分液漏斗中加入的最佳试剂是浓氨水，U型管中加入的试剂是碱石灰（或氢氧化钠、氧化钙）．
②此装置能产生大量氨气的原因是氨水中存在NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-，过氧化钠与水反应产生OH-并放出大量热量，使平衡左移，利于NH3释放．
9．把5.4g的Al放入足量的盐酸中完全反应，计算生成氢气的体积（标准状况）．
6．已知X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素，且原子序数依次增大．X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素．W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和．Y的氢化物分子中有3个共价键．试推断：
（1）X、Y、Z、W四种元素中两两形成的化合物：
溶于水显碱性的气态氢化物的化学式为NH3；
含有极性共价键和非极性共价键的化合物的电子式为．
（2）由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是NH4NO3 （写化学式），该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为：NH4++OH-?NH3↑+H2O．
X与W形成的化合物与水反应时，水是氧化剂 （填“氧化剂”或“还原剂”）．
（3）用电子式表示W与Z形成W2Z化合物的过程：．
（4）X与Y可以形成Y2X4分子，它是一种可燃性的液体，可与空气形成燃料电池，产物无污染，电解质溶液常选用20%～30%的KOH溶液，该燃料电池放电时，正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-；负极的电极反应式是N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑．
13．化学与人类生产、生活密切相关．下列叙述正确的是（　　）
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3．下列表示HF、K2O形成过程的电子式正确的是（　　）
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