Question

(11分)氧氣和二氧化碳是初中化學常見的兩種重要物質。請你參與下列氧氣和二氧化碳有關制備、轉化的實驗探究活動。

Ⅰ：實驗室制取氧氣和二氧化碳。
（1）用高錳酸鉀制取氧氣，發生反應的化學方程式是     。如果要制得較純凈的氧氣，應該選擇裝置     (填上述裝置圖示中序號)收集。
（2）制取二氧化碳，可選擇圖示中B與F組合為裝置，需要的化學藥品是     ；向B中加入藥品前的一步實驗操作是     。該組合裝置既可用于制取二氧化碳又可用來制取氧氣，其中選用相同發生裝置制取二氧化碳和氧氣的原因是     。
Ⅱ：用過氧化鈉反應來制取氧氣，是潛水員使用的供氧裝置的原理。

【查閱資料】常溫常壓下過氧化鈉是淡黃色固體，在不需要加熱的情況下能與二氧化碳反應生成氧氣和另一化合物(生活中常見的鹽)；過氧化鈉能與水反應生成氧氣和氫氧化鈉。
【設計裝置】為驗證過氧化鈉（Na₂O₂）和CO₂反應原理，設計如下實驗裝置。
【實驗操作】向裝置X中通入足量CO₂氣體，觀察到X瓶中的淡黃色固體逐漸變為白色粉末，同時見到Y、Z裝置中有氣泡出現。
【實驗分析】
（3）過氧化鈉與二氧化碳反應除生成氧氣外，另一化合物的化學式為     ；Y中的溶液是     ；Z中濃硫酸的作用是     。
（4）驗證過氧化鈉和二氧化碳反應生成氧氣的操作是     。
（5）反應結束后，可設計一個簡單實驗，驗證X瓶中過氧化鈉是否有剩余（除用二氧化碳驗證外），其實驗原理是     (用化學方程式表示)。

Answer 1

（1）2KMnO₄△K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ ↑(1分) ；C；2)稀鹽酸和大理石(或寫化學式)； 氣密性檢查； 藥品狀態相同且都不需要加熱；（3）Na₂CO₃；NaOH(或KOH、Ba(OH)₂ )； 除去水蒸氣；（4）在尖嘴管口收集一試管氣體，將帶火星的木條伸入試管內，觀察木條是否復燃；（5）2Na₂O₂ + 2H₂O ="4NaOH" + O₂↑ (2分)

解析試題分析：（1）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；氧氣不易溶于水（排水法），密度比空氣大（向上排空氣法）；
（2）實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，通常情況下，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣，與制取二氧化碳的藥品狀態相同且都不需要加熱；（3）過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣；氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體；濃硫酸具有吸水性，可以用作某些物質的干燥劑；（4）氧氣能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復燃；（5）水與過氧化鈉反應生成氧氣和氫氧化鈉，檢驗是否有氧氣生成，來檢驗是否有剩余．
考點：常用氣體的發生裝置和收集裝置與選取方法；實驗室制取氧氣的反應原理；氧氣的檢驗和驗滿；二氧化碳的實驗室制法；書寫化學方程式