Question

1．为了探究过氧化納与浓盐酸反应的产物，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置．

回答下列问题：
（1）实验开始前，必须进行的实验操作是检查装置气密性、缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好．
（2）实验过程中装置B中湿润的有色布条褪色，说明生成的气体中有Cl₂生成，说明Na₂O₂有氧化性．
（3）装置C的主要作用是吸收HCl和过量的Cl₂，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O、H⁺+OH^-═H₂O．
（4）为证明装置D中收集到的无色气体是氧气，应进行的实验操作是用一根带火星的木条插入集气瓶中，发现木条复燃，就证明是氧气．
（5）过氧化钠与浓盐酸发生反应的化学方程式3Na₂O₂+6HCl=6NaCl+4H₂O+O₂↑+Cl₂↑．

Answer 1

分析 探究过氧化钠与浓盐酸反应的产物，A装置：过氧化钠与浓盐酸反应，B装置：利用氯水的漂白性探究装置A中是否有Cl₂生成，C装置：吸收HCl和过量的Cl₂，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气，D装置：收集到较为纯净的氧气．实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器．
②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好（导管末端未伸入集气瓶中），再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，剧烈反应，有气体产生．
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体．装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体．
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色．
（1）有气体参加或生成的反应，为保证反应顺利进行需进行气密性的检查，该实验产物中有氧气需验证，为防止空气干扰实验，需排尽装置中的空气；
（2）氯气和水反应生成HClO，HClO有漂白性；处于最低价的元素只有还原性，化合价升高被氧化；
（3）Cl₂有毒不能直接排空，如果O₂中混有Cl₂，会导致收集的O₂不纯净；
（4）氧气具有助燃性，用带火星的木条检验；
（5）过氧化钠与盐酸反应氧化还原反应生成氯化钠、氯气、氧气和水．

解答 解：（1）探究过氧化納与浓盐酸反应的产物，可能有O₂、Cl₂生成，要使反应顺利进行，需保证整套装置的气密性良好，该实验产物中有氧气需验证，为防止空气干扰实验，需排尽装置中的空气，D装置：收集到较为纯净的氧气，所以需缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好，
故答案为：检查装置气密性；缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好；
（2）湿润的红色石蕊试纸褪色，说明有HClO生成，氯气和水反应生成HClO，所以说明装置A中有Cl₂生成；氯化氢中-1价的氯只有还原性，过氧化钠与浓盐酸反应，生成的气体中有氯气，氯元素的化合价从-1价变为0价，被氧化，说明过氧化钠具有氧化性，
故答案为：Cl₂；氧化；
（3）Cl₂有毒不能直接排空，如果O₂中混有Cl₂，会导致收集的O₂不纯净，且盐酸具有挥发性，导致生成的气体中含有HCl，氯气、HCl都能和NaOH反应而除去，离子方程式为Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，H⁺+OH^-═H₂O，则NaOH的作用是吸收HCl和过量的Cl₂，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气，
故答案为：吸收HCl和过量的Cl₂，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O、H⁺+OH^-═H₂O；
（4）氧气具有助燃性，是用一根带火星的木条插入集气瓶中，发现木条复燃，就证明是氧气，
故答案为：用一根带火星的木条插入集气瓶中，发现木条复燃，就证明是氧气；
（5）过氧化钠与浓盐酸发生反应，氯化氢被氧化成氯气，反应为3Na₂O₂+6HCl=6NaCl+4H₂O+O₂↑+Cl₂↑，
故答案为：3Na₂O₂+6HCl=6NaCl+4H₂O+O₂↑+Cl₂↑．

点评 本题考查性质实验探究，侧重考查学生分析问题能力，物质的性质是实验设计的依据，性质、制备实验方案设计是高考高频点，综合性较强，涉及知识点较多，熟练掌握元素化合物知识，题目难度中等．