题目内容

19.如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图.

注射器1中抽取了100 mL CO2,U型管中装有适量小玻璃珠和约1.5 gNa2O2粉末.实验开始时,打开K1、K2、K4止水夹,关闭K3止水夹,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U形管,注射器2活塞缓缓向外移动.回答下列问题:(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)
(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应,其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外,另一个重要作用是增大过氧化钠和二氧化碳的接触面,使反应完全.
(2)U形管中可观察到的反应现象是淡黄色粉末渐渐变白.
(3)注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50 mL,其原因除可能仍还含CO2外,还有一个重要原因是该反应为放热反应,使反应后气体温度升高,体积变大.
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,接下来的操作是将注射器2中气体再推入U形管,反复数次.
(5)要证明反应产物之一为氧气,最为方便的实验方法是打开橡胶塞,立即将带有火星的木条伸入U形管中,木条复燃.
(6)本实验结束后固体产物板结,难以从U型管中取出,为了要证明固体产物中含有碳酸盐,实验时还需要从如图所示仪器和试剂中选择DEA(填字母).当装置和药品都安装完毕后,接下来的操作步骤是关闭K1、K4止水夹,打开K2、K3止水夹;打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U形管中,观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊.

分析 (1)U型管内的玻璃珠并不参与反应,所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外,增大过氧化钠和二氧化碳气体接触面积使之充分反应;
(2)CO2与Na2O2反应生成白色固体Na2CO3和O2,随过氧化钠和二氧化碳的反应生成碳酸钠固体,固体由黄色变化为白色;
(3)依据二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气的体积减小一半为50ml,但反应是放热反应,温度升高,放出的热使气体体积膨胀,气体体积增大;
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,注射器中反复几次推入U形管;
(5)依据氧气特征性质是能使带火星的木条复燃证明;
(6)依据反应生成的固体是碳酸钠,设计实验用盐酸溶解后生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊证明.

解答 解:(1)U型管内的玻璃珠并不参与反应,其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外,另一个重要作用是,小玻璃珠的存在相当于将过氧化钠固体“稀释”,增大过氧化钠和二氧化碳的接触面,加快反应速率,使反应完全,
故答案为:增大过氧化钠和二氧化碳的接触面,使反应完全;
(2)U形管中过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,固体颜色逐渐由黄色变化为白色,
故答案为:淡黄色粉末渐渐变白;
(3)注射器I体积为100ml,活塞推到底后,依据反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应后生成的氧气为50ml,注射器2中收集到的气体大于50mL,其原因除可能仍还含CO2外,还有一个重要原因是该反应为放热反应,使反应后气体温度升高,放出的热使气体体积膨胀,体积变大,
故答案为:该反应为放热反应,使反应后气体温度升高,体积变大;
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,注射器中反复几次推入U形管,将注射器2中气体再推入U型管,反复数次,
故答案为:将注射器2中气体再推入U型管,反复数次;
(5)氧气特征性质是能使带火星的木条复燃证明,打开橡胶塞,立即将带有火星的木条伸入U型管中,木条复燃,证明生成氧气,
故答案为:打开橡胶塞,立即将带有火星的木条伸入U型管中,木条复燃;
(6)反应生成的固体是碳酸钠,设计实验用盐酸溶解后生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊证明,选择单孔胶塞,分液漏斗和稀盐酸,组装好装置,从分液漏斗加入稀盐酸和生成的碳酸钠反应生成二氧化碳气体,据统计步骤为:关闭K1、K4止水夹,打开K2、K3止水夹;打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U型管中,观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊,若变浑浊证明生成碳酸钠,
故答案为:DEA;关闭K1、K4止水夹,打开K2、K3止水夹;打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U形管中,观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊.

点评 本题考查了实验验证物质性质的实验方法和设计,物质性质,气体体积变化,气体验证,掌握实验基本操作和注意问题是关键,题目难度中等.

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