Question

過氧化鈉(化學式為Na₂0₂)可用在呼吸面具中作為氧氣來源。Na₂0₂能跟C0₂
反應生成0₂和另一種固體化合物(用X表示)；它也能跟H₂0反應生成0₂，化學方程式
為:2Na₂0₂+2H₂0=4NaOH+0₂↑。以下是某興趣小組進行的探究活動。
(1)利用如下圖所示實驗裝置制取氧氣，請回答有關問題。


①實驗室制取CO₂的化學方程式為                                 。
②表明C0₂未被Na₂0₂完全吸收的實驗現象為                           。
③O₂可采用D裝置收集，并用帶火星的木條檢驗，這是利用了O₂的哪些性質？
④若A裝置產生的C0₂中混有水蒸氣，要檢驗干燥的C0₂能否與Na₂0₂反應生成
O₂，以上實驗裝置應如何改進?
(2)為探究X是哪種物質及其有關性質，同學們進行了如下分析和實驗。
①有同學猜想X可能是酸、堿或鹽中的一種。通過對物質組成的分析，大家一致認為X肯定不是酸和堿，理由是                                          。
②同學們通過討論和實驗證明了X是Na₂C0₃。以下是他們設計的有關Na₂C0₃性質的探究實驗，請根據卷首資料提供的信息，將下表填寫完整。

實驗操作	現 象	有關的化學方程式
實驗一：取少量固體樣品，	澄清石灰水變渾濁	Na2C03+2HCl=2NaCl+H 20+C02↑ C02+Ca(OH)2=CaC03↓+H2 0
實驗二：取少量固體樣品， 加水配成溶液，滴加適量 的         溶液	有白色沉淀產生

 
(3)7.8g過氧化鈉與足量的水反應，生成氧氣的質量是多少?若反應后得到了40g
氫氧化鈉溶液，請計算氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數。

Answer 1

(1)CaC0₃+2HCl==CaCl₂+H₂0+C0₂↑
②澄清石灰水變渾濁 
③氧氣密度比空氣的大，氧氣有助燃性。
④在A、B裝置之間和B、C裝置之間增加氣體干燥裝置(答出在A、B裝置之間增加
氣體干燥裝置即可)。 
(2)①Na₂0₂和C0₂都不含氫元素，根據質量守恒定律，二者反應后不可能生成含氫
元素的酸或堿
②    ’

實驗操作	現 象	有關的化學方程式
滴加稀鹽酸，然后將產生的 氣體通入澄清石灰水	有氣泡產生 (
氯化鈣或 氯化鋇等		Na2C03+CaCl2=CaC03↓+2NaCl或 Na2C03+BaCl2=BaC03↓+2NaCl等

 
(3)解：設生成氧氣的質量為x，生成氫氧化鈉的質量為y。
2Na₂0₂+2H₂0=4NaOH+0₂↑
156       160  32
7.8g        y  x
X=1.6g
Y=8g
氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為：
8g/40g×100%=20％
答：略。解析:
（1）①實驗用大理石或石灰石與稀鹽酸反應制取CO₂氣體，其反應的化學方程式為CaCO₃＋2HC1＝CaC1₂＋H₂O＋CO₂↑；②裝置C是檢驗CO₂是否被完全吸收的，若澄清石灰水變渾濁，表明CO₂未被完全吸收；③在收集裝置中“長進短出”說明了O₂的密度大于空氣密度，且氧氣能助燃；④A中產生的CO₂中帶有水蒸氣，要除去需在A和B間增加氣體干燥裝置，要保證是干燥CO₂與Na₂O₂反應還需在B、C之間增加干燥裝置，以防C裝置中水蒸氣進入B干擾實驗。（1）①由質量守恒定律知：反應前后原子的種類不會改變，即Na₂O₂和CO₂反應不可能生成酸和堿中的氫元素；②Na₂CO₃的檢驗要加入稀HC1觀察是否有氣泡產生，為了排除產生所體的氫氣，常將產生的氣體通入澄清石灰水中觀察其是否變為渾濁，從而確定碳酸鹽的存在，也可加入含Ca^2＋或Ba^2＋的溶液（如CaC1₂、BaC1₂等）看是否有沉淀生成。③生成氧氣的質量可由參加反應的7.8g Na₂O₂利用化學方程式求得，同時生成NaOH的質量也可由7.8g Na₂O₂的質量求得，然后利用溶質質量分數的計算公式，求得NaOH溶液中溶質的質量分數