Question

【題目】過氧化鈉是一種淡黃色固體，它能與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑，供人類呼吸之用。它與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。某學(xué)生為了驗(yàn)證這一實(shí)驗(yàn)，以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95g過氧化鈉樣品為原料，制取O2，設(shè)計(jì)出如下實(shí)驗(yàn)裝置：

（l）A中制取CO2的裝置，應(yīng)從下列圖①、②、③中選哪個(gè)圖：_____。

B裝置的作用是________, C裝置內(nèi)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________。為了檢驗(yàn)E中收集到的氣體，在取出集氣瓶后，用________的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條會(huì)出現(xiàn)________。

（2）若E中的石灰水出現(xiàn)輕微白色渾濁，請(qǐng)說明原因：________。

（3）若D中的1.95g過氧化鈉樣品接近反應(yīng)完畢時(shí)，你預(yù)測E裝置內(nèi)有何現(xiàn)象？________。

（4）反應(yīng)完畢時(shí)，若測得E中的集氣瓶收集到的氣體為250mL，又知氧氣的密度為1.43g/L，當(dāng)裝置的氣密性良好的情況下，實(shí)際收集到的氧氣體積比理論計(jì)算值______（答大或小），相差約________mL（取整數(shù)值，所用數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定），這是由于________。

（5）你認(rèn)為上述A～E的實(shí)驗(yàn)裝置中，E部分是否安全、合理？E是否需要改為下列四項(xiàng)中的哪一項(xiàng)：________。（用甲、乙、丙、丁回答）

Answer 1

【答案】 圖2 吸收A裝置中產(chǎn)生的酸霧 變藍(lán) 帶火星的木條 復(fù)燃 D中有部分CO2未參加反應(yīng)流入E中生成沉淀 E中石灰水的白色渾濁明顯增加，瓶內(nèi)液面的下降接近停止 小 30 因樣品中含有不與CO2反應(yīng)生成氣體的雜質(zhì) 乙

【解析】（1）該反應(yīng)的藥品是固體和液體，且不需加熱，所以所需裝置為固液混合不加熱型，所以排除①；③中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除③，故選②．
大理石和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，鹽酸具有揮發(fā)性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氫氣體、水蒸氣，吸收A裝置中產(chǎn)生的酸霧，氯化氫和碳酸氫鈉能反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳和碳酸氫鈉不反應(yīng)，水蒸氣能使無水硫酸銅由白色變藍(lán)色，所以C裝置內(nèi)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是白色固體變藍(lán)色；過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃．

（2）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，若E中石灰水出現(xiàn)輕微白色渾濁，說明未反應(yīng)的二氧化碳與石灰水反應(yīng)所致．

（3）過氧化鈉樣品接近反應(yīng)完畢時(shí)，二氧化碳含量增加，E中石灰水的白色渾濁明顯增加，瓶內(nèi)液面的下降接近停止。

（4）1.95g過氧化鈉完全反應(yīng)生成氧氣的體積為v．
2Na2O2 --- -O2；
2mol 22.4L
1.95g/78g/mol v

v=0.28L=280mL＞250mL，所以實(shí)際收集到的氧氣體積比理論計(jì)算值小．280mL-250mL=30mL；原因是Na2O2可能含有其它雜質(zhì)；D裝置可能有氧氣未被排出．

（5）E裝置容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，所以不安全、不合理，所以需要改進(jìn)；飽和石灰水能和二氧化碳反應(yīng)，所以飽和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集較純凈的氧氣，乙試管中進(jìn)氣管較長，二氧化碳能充分和飽和石灰水反應(yīng)，丙試管中進(jìn)氣管較短，導(dǎo)致二氧化碳和飽和石灰水反應(yīng)不充分，且隨著氣體的進(jìn)入，試管中的液體被排到水槽中，故選乙．