Question

過(guò)氧化鈉是一種淡黃色固體，常用作制氧劑，供人類呼吸之用，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3.9克過(guò)氧化鈉樣品為原料，制取O₂，設(shè)計(jì)出如圖4實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）A中制取CO₂的裝置，應(yīng)從如圖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?jī)?nèi)，木條會(huì)出現(xiàn)

 

．
（2）若E中的石灰水出現(xiàn)出現(xiàn)輕微白色渾濁，請(qǐng)說(shuō)明原因：

 

．
（3）若D中的3.9g過(guò)氧化鈉樣品接近反應(yīng)完畢時(shí)，你預(yù)測(cè)E裝置內(nèi)有何現(xiàn)象？

 

．
（4）反應(yīng)完畢時(shí)，若測(cè)得E中的集氣瓶收集到的氣體為500mL，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(cè)定），這是由于

 

．
（5）寫出D裝置中反應(yīng)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見(jiàn)氣體制備原理及裝置選擇

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳，反應(yīng)無(wú)需加熱，且反應(yīng)需要較多二氧化碳，應(yīng)用圖3裝置制備；實(shí)驗(yàn)中要依次進(jìn)行除雜、干燥收集等操作；
（2）二氧化碳和澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀；
（3）如過(guò)氧化鈉完全反應(yīng)，則E中產(chǎn)生大量沉淀，E中液面不在變化；
（4）根據(jù)過(guò)氧化鈉的質(zhì)量可以生成氧氣的體積，理論生成氣體的體積-實(shí)際氧氣的體積=差值；
（5）D裝置中過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣．

解答： 解：（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，所以排除圖1；圖2中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除圖2，故選圖3；
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，氯化氫和碳酸氫鈉能反應(yīng)生成二氧化碳，所以B裝置的作用是吸收A裝置中產(chǎn)生的鹽酸酸霧，除去HCl氣體；
二氧化碳和碳酸氫鈉不反應(yīng)，水蒸氣能使無(wú)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(guò)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，檢驗(yàn)時(shí)，可用帶火星的木條放在管口，木條復(fù)燃說(shuō)明收集到的氣體為氧氣，
故答案為：圖3；吸收A裝置中產(chǎn)生的鹽酸酸霧；變藍(lán)色；帶火星的，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(shuō)明未反應(yīng)的二氧化碳與石灰水反應(yīng)所致，
故答案為：未反應(yīng)的二氧化碳與石灰水反應(yīng)所致；
（3）若D中的3.9g過(guò)氧化鈉樣品接近反應(yīng)完畢時(shí)，所以E中可能會(huì)因二氧化碳與石灰水反應(yīng)而生成較多沉淀，而且E氣體的量基本不，則E中液面基本不變；
故答案為：E中石灰水的白色渾濁明顯增加，瓶?jī)?nèi)液面的下降接近停止；
（4）3.9g過(guò)氧化鈉完全反應(yīng)生成氧氣的體積為v．
   2Na₂O₂----O₂
   2mol      22.4L

3.9g

78g/mol

      V
V=0.56L=560mL＞500mL，所以實(shí)際收集到的氧氣體積比理論計(jì)算值小；
560mL-500mL=60mL；
原因是因樣品中含有不與CO₂反應(yīng)生成氣體的雜質(zhì)，導(dǎo)致生成的氧氣的體積偏��；
故答案為：�。�60；因樣品中含有不與CO₂反應(yīng)生成氣體的雜質(zhì)；
（5）D裝置中過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，其反應(yīng)方程式為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．

點(diǎn)評(píng)：本題以鈉的化合物為載體綜合考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，注意把握�?shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)把握實(shí)驗(yàn)，難度中等．