Question

4．Na₂O₂是常见的氧化剂，某化学小组的同学欲通过以下实验确定炭粉与Na₂O₂反应的产物．
【实验步骤】
Ⅰ．按图1所示装置（部分仪器未画出）组装仪器，并检查装置气密性．
Ⅱ．将0.6g炭粉与3.9g Na₂O₂均匀混合，装入A装置中的反应容器，在靠近反应容器口处放置一张湿润的氯化钯试纸（湿润氯化钯试纸遇CO变黑，可用于检验是否有CO生成）．
Ⅲ．用酒精灯微微加热A装置中的反应容器．
【实验现象】
A装置中发生剧烈反应并产生火花，氯化钯试纸未变黑，石灰水未变浑浊．
请回答：
（1）在A装置中方框内的仪器（图2）可以选用②，（从①②③④⑤中选出所需要的装置，使仪器装置图完整）
（2）装置B的作用是防止倒吸
（3）通过探究发现，装置A中发生的反应为2Na₂O₂+C═Na₂CO₃+X，X物质的化学式是Na₂O．
（4）CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯（Pd），同时生成另外两种新物质．已知反应过程中转移6.02×10²³个电子时，生成53g Pd，该反应的化学方程式为PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl．
（5）将装置A中充分反应后所得产物溶于适量水中．
①所得溶液的溶质是NaOH、Na₂CO₃（填化学式）．
②常温，若使所得溶液与100mL稀盐酸恰好完全反应至溶液pH=7，该盐酸的物质的量浓度为1 mol/L．
（6）写出Na₂O₂的一种重要用途用于呼吸面具中作为O₂的来源．

Answer 1

分析 （1）根据A的作用是：炭粉与Na₂O₂均匀混合，装入A装置中作为反应容器，据此选择仪器；
（2）B为安全瓶，据此确定作用；
（3）依据原子个数守恒判断X；
（4）n（Pd）=$\frac{53g}{106g/mol}$=0.5mol，转移电子的物质的量为1mol，反应为为PdCl₂、CO和H₂O，生成物应为CO₂和HCl；
（5）①将装置A中充分反应后所得产物溶于适量水中，得到碳酸钠和氢氧化钠；
②NaOH、Na₂CO₃与HCl反应的产物是氯化钠溶液，根据n（Cl^-）=n（Na⁺）来计算回答．
（6）过氧化钠可以和水以及二氧化碳反应生成氧气，据此回答其应用．

解答 解：（1）炭粉与Na₂O₂均匀混合，装入A装置中作为反应容器，装置A应该是能盛放固体来加热的反应容器，②符合，
故答案为：②；
（2）B为安全瓶，可防止倒吸，故答案为：防止倒吸；
（3）2Na₂O₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+X，由原子个数守恒，可知X中含有2个钠原子1个氧原子，所以X为Na₂O，故答案为：Na₂O；
（4）n（Pd）=$\frac{53g}{106g/mol}$=0.5mol，转移电子的物质的量为1mol，反应为为PdCl₂、CO和H₂O，生成物应为CO₂和HCl，则反应的方程式为PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl，
故答案为：PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl；
（5）①将装置A中充分反应后所得产物：Na₂CO₃、Na₂O溶于适量水中，得到碳酸钠和氢氧化钠，故答案为：NaOH、Na₂CO₃；
②3.9g Na₂O₂ 0.1mol，的物质的量是0.05mol，钠离子若使所得溶液NaOH、Na₂CO₃与100mL稀盐酸恰好完全反应，至溶液pH=7，产物是氯化钠溶液，n（Cl^-）=n（Na⁺）=n（HCl）=0.1mol，该盐酸的物质的量浓度为$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，故答案为：1 mol/L；
（6）过氧化钠可以和水以及二氧化碳反应生成氧气，所以过氧化钠可以做呼吸面具中O₂的来源，故答案为：用于呼吸面具中作为O₂的来源．

点评 本题为实验探究题，题目难度中等，把握实验基本操作方法和物质的性质是解题关键，注意根据反应的现象判断反应原理．