Question

8．在呼吸面具和潜水艇中可以用过氧化钠作为供氧剂．某化学探究学习小组选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中实验装置，进行实验来证明过氧化钠可作供氧剂．其中，
A是实验室制取CO₂的装置，D中装有过氧化钠固体．

（1）写出A装置中发生反应的离子方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）填写表中空格：

仪器	加入试剂	加入该试剂的目的
B	饱和NaHCO3溶液
C		除去CO2中的水蒸气
E

（3）若无C装置，对实现该实验目的是否有影响否（填“是”或“否”），原因（化学方程式表示）2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂；
（4）试管F中收集满气体并从水中取出后，下一步实验操作为：立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气．
（5）写出D中发生反应的化学方程式，并用双线桥标注出电子转移情况．

Answer 1

分析 由实验装置可知，本实验首先由CaCO₃和盐酸反应生成CO₂，产生气体通过饱和NaHCO₃溶液，以除去CO₂气体中混入的HCl，然后过氧化钠与CO₂和水气反应，产生O₂，用排水法收集O₂，最后取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气．

解答 解：（1）A为由CaCO₃和盐酸反应生成CO₂，反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）产生气体通过饱和NaHCO₃溶液，以除去CO₂气体中混入的HCl，然后过氧化钠与CO₂和水气反应，产生O₂，由于生成的氧气中混有二氧化碳气体，应用NaOH溶液洗气，吸收未反应的CO₂气体，用排水法收集O₂；
故答案为：

仪器	加入试剂	加入该试剂的目的
B		除去CO2气体中混入的HCl
C	浓硫酸
D	NaOH溶液	除去O2中的CO2

（3）若无C装置，对实现该实验目的无影响，因为水蒸气和过氧化钠也反应生成氧气，反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂；
故答案为：否，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂；
（4）本实验的目的为证明过氧化钠可作供氧剂，收集气体后要验证是否为氧气，为防止倒吸，应先把E中的导管移出水面，然后关闭分液漏斗活塞，用带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气；
故答案为：立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气；
（5）D中发生反应为过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应中氧元素化合价-1价变化为0价和-2价，Na₂O₂与CO₂反应生成了碳酸钠和氧气，在Na₂O₂与CO₂的反应中，化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=2，电子转移情况为：，
故答案为：．

点评 本题考查过氧化钠的性质的实验设计，题目难度中等，解答本题注意把握实验原理和相关实验的基本操作，注意除杂的先后顺序和检验氧气的操作方法．