题目内容
过氧化钠是中学化学中常用的强氧化剂，一氧化碳和氢气是常用的还原剂．某学习小组探究过氧化钠与一氧化碳、氢气反应的产物．查阅资料：炽热的焦炭能与水蒸气反应生成CO和H2，同时CO和水蒸气在高温下能反应生成少量的二氧化碳．
设计实验：根据实验目的设计如图所示实验装置（假设装置中的药品均足量）．
主要实验步骤：
①连接装置并检查装置的气密性；
②先点燃A处的酒精灯，再缓慢通入水蒸气，将装置内的空气排尽后，最后点燃C处的酒精灯；
③当淡黄色的过氧化钠完全变为白色后，熄灭C处的酒精灯；
④继续通入水蒸气至C处的玻璃管冷却，停止通入水蒸气并熄灭A处的酒精灯．
实验过程中，无水硫酸铜没有变蓝，澄清石灰水没有变浑浊．
请回答下列问题：
（1）上述方案有不足之处，请提出修改建议： ．B装置的作用是 ．
（2）确认步骤②“装置内的空气排尽”的操作是 ．
（3）预测C处的硬质大试管中可能发生的化学反应，写出相应的化学方程式： （只写一个）．
（4）实验室提供如下药品：酚酞试液、氯化钡溶液、澄清石灰水、盐酸、硝酸银溶液、硫酸铁溶液、硫酸铜溶液．请设计方案确认C处的硬质大试管中白色固体M的成分并填写实验报告（根据需要，不必填满，不够也可以补充）：
（5）拓展实验，设计一个简单实验确认白色固体M中是否含有少量的过氧化钠： ．
设计实验：根据实验目的设计如图所示实验装置（假设装置中的药品均足量）．
主要实验步骤：
①连接装置并检查装置的气密性；
②先点燃A处的酒精灯，再缓慢通入水蒸气，将装置内的空气排尽后，最后点燃C处的酒精灯；
③当淡黄色的过氧化钠完全变为白色后，熄灭C处的酒精灯；
④继续通入水蒸气至C处的玻璃管冷却，停止通入水蒸气并熄灭A处的酒精灯．
实验过程中，无水硫酸铜没有变蓝，澄清石灰水没有变浑浊．
请回答下列问题：
（1）上述方案有不足之处，请提出修改建议：
（2）确认步骤②“装置内的空气排尽”的操作是
（3）预测C处的硬质大试管中可能发生的化学反应，写出相应的化学方程式：
（4）实验室提供如下药品：酚酞试液、氯化钡溶液、澄清石灰水、盐酸、硝酸银溶液、硫酸铁溶液、硫酸铜溶液．请设计方案确认C处的硬质大试管中白色固体M的成分并填写实验报告（根据需要，不必填满，不够也可以补充）：
| 实验步骤 | 实验操作 | 实验现象和结论 |
| 步骤一 | ||
| 步骤二 | ||
| 步骤三 | ||
| … |
考点：性质实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：由于气体参与反应时不能反应完全，因此最后的尾气要进行处理，防止污染环境，若整个装置充满一氧化碳和氢气，可以通过收集气体来验证；若过氧化钠与氢气反应生成氢氧化钠，与一氧化碳反应则生成碳酸钠；验证二者的存在应从碳酸根离子和氢氧根离子入手，前者采用沉淀法，不能采用气体法，因为氢氧根离子会被消耗，后者采用指示剂法；依据过氧化钠与水反应时有气体放出的性质，或者过氧化钠具有强氧化性的性质，任选一种性质就可以证明其存在；
（1）依据装置图分析，反应过程中一氧化碳是有毒气体，不能排放到空气中需要尾气处理；装置B是干燥一氧化碳和氢气气体，同时除去二氧化碳气体；
（2）先点燃A处的酒精灯，再缓慢通入水蒸气发生反应生成一氧化碳和氢气，证明空气是否排净，可以在装置E处收集一试管气体点燃是否出现爆鸣证明；
（3）依据实验步骤可知通入玻璃管的气体是干燥的一氧化碳和氢气，实验预测和过氧化钠反应的可能是氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，或一氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠分析；
（4）依据装置和步骤分析，白色固体M可能是碳酸钠和氢氧化钠的混合物，设计实验可以利用碳酸根离子生成沉淀的现象设计验证，氢氧根离子在除去碳酸根离子后加入酚酞试液来验证氢氧根离子的存在；
（5）证明白色固体可能含有过氧化钠，可以设计实验利用过氧化钠和水反应生成氧气的性质进行实验设计验证；
（1）依据装置图分析，反应过程中一氧化碳是有毒气体，不能排放到空气中需要尾气处理；装置B是干燥一氧化碳和氢气气体，同时除去二氧化碳气体；
（2）先点燃A处的酒精灯，再缓慢通入水蒸气发生反应生成一氧化碳和氢气，证明空气是否排净，可以在装置E处收集一试管气体点燃是否出现爆鸣证明；
（3）依据实验步骤可知通入玻璃管的气体是干燥的一氧化碳和氢气，实验预测和过氧化钠反应的可能是氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，或一氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠分析；
（4）依据装置和步骤分析，白色固体M可能是碳酸钠和氢氧化钠的混合物，设计实验可以利用碳酸根离子生成沉淀的现象设计验证，氢氧根离子在除去碳酸根离子后加入酚酞试液来验证氢氧根离子的存在；
（5）证明白色固体可能含有过氧化钠，可以设计实验利用过氧化钠和水反应生成氧气的性质进行实验设计验证；
解答：
解：（1）依据装置图分析，反应过程中一氧化碳是有毒气体，不能排放到空气中需要尾气处理，可以在E装置后的导气管处接一个气球或放一个点燃的酒精灯；装置B是干燥一氧化碳和氢气气体，同时除去二氧化碳气体，
故答案为：在E装置后的导气管处接一个气球或放一个点燃的酒精灯，干燥和除去二氧化碳；
（2）先点燃A处的酒精灯，再缓慢通入水蒸气发生反应生成一氧化碳和氢气，证明空气是否排净，可以在装置E处收集一试管气体点燃是否出现爆鸣证明，在E处收集一试管气体，点燃若气体能安静的燃烧或由轻微的爆鸣声，证明装置内空气已排净，
故答案为：在E处收集一试管气体，点燃若气体能安静的燃烧或由轻微的爆鸣声，证明装置内空气已排净；
（3）依据实验步骤可知通入玻璃管的气体是干燥的一氧化碳和氢气，实验预测和过氧化钠反应的可能是氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，或一氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠，反应的化学方程式为：Na2O2+H2
2NaOH或Na2O2+CO=Na2CO3，故答案为：Na2O2+H2
2NaOH或Na2O2+CO=Na2CO3；
（4）依据装置和步骤分析，白色固体M可能是碳酸钠和氢氧化钠的混合物，设计实验可以利用碳酸根离子生成沉淀的现象设计验证，氢氧根离子在除去碳酸根离子后加入酚酞试液来验证氢氧根离子的存在，取少量白色固体M溶于水加入足量的氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则说明白色沉淀固体M中含有碳酸钠，无法确定是否含有氢氧化钠；若无现象，则说明白色固体中不含碳酸钠，只含氢氧化钠，若步骤一产生白色沉淀，再向步骤一的上层清液中滴加酚酞试液，若溶液变红色，则说明白色固体M中含有氢氧化钠，否则不含有氢氧化钠；
故答案为：取少量白色固体M溶于水加入足量的氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则说明白色沉淀固体M中含有碳酸钠，无法确定是否含有氢氧化钠；若无现象，则说明白色固体中不含碳酸钠，只含氢氧化钠，若步骤一产生白色沉淀，再向步骤一的上层清液中滴加酚酞试液，若溶液变红色，则说明白色固体M中含有氢氧化钠，否则不含有氢氧化钠；
（5）证明白色固体可能含有过氧化钠，可以设计实验利用过氧化钠和水反应生成氧气的性质进行实验设计验证，取少量白色固体M，溶于水若无气泡产生，则说明M中不含有过氧化钠；若有气泡产生，则说明M中含有过氧化钠；
故答案为：取少量白色固体M，溶于水若无气泡产生，则说明M中不含有过氧化钠；若有气泡产生，则说明M中含有过氧化钠；
故答案为：在E装置后的导气管处接一个气球或放一个点燃的酒精灯，干燥和除去二氧化碳；
（2）先点燃A处的酒精灯，再缓慢通入水蒸气发生反应生成一氧化碳和氢气，证明空气是否排净，可以在装置E处收集一试管气体点燃是否出现爆鸣证明，在E处收集一试管气体，点燃若气体能安静的燃烧或由轻微的爆鸣声，证明装置内空气已排净，
故答案为：在E处收集一试管气体，点燃若气体能安静的燃烧或由轻微的爆鸣声，证明装置内空气已排净；
（3）依据实验步骤可知通入玻璃管的气体是干燥的一氧化碳和氢气，实验预测和过氧化钠反应的可能是氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，或一氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠，反应的化学方程式为：Na2O2+H2
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（4）依据装置和步骤分析，白色固体M可能是碳酸钠和氢氧化钠的混合物，设计实验可以利用碳酸根离子生成沉淀的现象设计验证，氢氧根离子在除去碳酸根离子后加入酚酞试液来验证氢氧根离子的存在，取少量白色固体M溶于水加入足量的氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则说明白色沉淀固体M中含有碳酸钠，无法确定是否含有氢氧化钠；若无现象，则说明白色固体中不含碳酸钠，只含氢氧化钠，若步骤一产生白色沉淀，再向步骤一的上层清液中滴加酚酞试液，若溶液变红色，则说明白色固体M中含有氢氧化钠，否则不含有氢氧化钠；
故答案为：取少量白色固体M溶于水加入足量的氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则说明白色沉淀固体M中含有碳酸钠，无法确定是否含有氢氧化钠；若无现象，则说明白色固体中不含碳酸钠，只含氢氧化钠，若步骤一产生白色沉淀，再向步骤一的上层清液中滴加酚酞试液，若溶液变红色，则说明白色固体M中含有氢氧化钠，否则不含有氢氧化钠；
（5）证明白色固体可能含有过氧化钠，可以设计实验利用过氧化钠和水反应生成氧气的性质进行实验设计验证，取少量白色固体M，溶于水若无气泡产生，则说明M中不含有过氧化钠；若有气泡产生，则说明M中含有过氧化钠；
故答案为：取少量白色固体M，溶于水若无气泡产生，则说明M中不含有过氧化钠；若有气泡产生，则说明M中含有过氧化钠；
点评：本题考查了实验装置的分析判断，物质性质和气体除杂，气体性质和反应后产物的验证实验设计是解题关键，题目难度中等．
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