Question

【題目】某課外活動小組設計了下列裝置，驗證二氧化碳跟過氧化鈉反應時需要與水接觸。

（裝置分析）

（1）裝置①中反應的離子方程式是___________；

（2）裝置②中的試劑是______（填字母），裝置③中的試劑是_________（填字母）；

a 飽和NaHCO3溶液 b 飽和Na2CO3溶液 c 濃H2SO4 d NaOH溶液

（進行實驗）

步驟1：打開彈簧夾K2，關閉K1，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條放在a處。

步驟2：打開彈簧夾K1，關閉K2，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條放在a處。

（3）步驟1和步驟2中，a處帶火星的木條產生的實驗現象分別是

步驟1中_____________，步驟2中_____________；

（4）步驟2中過氧化鈉跟二氧化碳反應的化學方程式是_______________；

（實驗反思）

（5）有同學提出質疑：“上述實驗不足以證明有水存在時過氧化鈉跟二氧化碳發生了化學反應” 。其理由是____________；

（6）需要補充的實驗操作是：取⑤中反應后的少量固體，______________；

（測定實驗）測定反應后⑤中固體CO32－的質量分數

（7）將反應后⑤中固體，稱量質量為ag。將ag固體溶于水，加入__________（填“BaCl2”或“CaCl2”）溶液，與未選物質相比的優點是___________。將生成的沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量，得固體質量為bg，計算質量分數。

Answer 1

【答案】CaCO3＋2H+= Ca2+＋H2O＋CO2↑ a c 步驟1中木條不復燃 步驟2中木條復燃 氣體中有水，水也可與Na2O2反應產生O2使木條復燃 加入稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清的石灰水中【或加BaCl2溶液等體現檢驗CO32-的方法即可，加CaCl2不給分】 BaCl2 生成沉淀質量更大，相對誤差更小【或加CaCl2會產生微溶的Ca(OH)2】

【解析】

將碳酸鈣和稀鹽酸反應生成二氧化碳、氯化鈣和水，先除掉二氧化碳中的HCl氣體，一部分氣體直接通入過氧化鈉，另一部分先干燥再通入過氧化鈉中，驗證有無氧氣；但也有可能是過氧化鈉和水在反應，因此要驗證產物中是否生成了碳酸根，常用氯化鋇來驗證。

⑴裝置①中反應的離子方程式是CaCO3＋2H+ = Ca2+＋H2O＋CO2↑；故答案為：CaCO3＋2H+= Ca2+＋H2O＋CO2↑。

⑵裝置②中的試劑主要是除掉HCl，因此用a，裝置③中的試劑主要干燥二氧化碳氣體，因此用c；故答案為：a；c。

⑶步驟1中沒有氧氣生成，因此木條不復燃，步驟2中產生了氧氣，因此使木條復燃；故答案為：木條不復燃；木條復燃。

⑷步驟2中過氧化鈉跟二氧化碳反應的化學方程式是2Na2O2＋2CO2 2Na2CO3＋O2↑；故答案為：2Na2O2＋2CO2 2Na2CO3＋O2↑。

⑸有同學提出質疑：“上述實驗不足以證明有水存在時過氧化鈉跟二氧化碳發生了化學反應” 。其理由是氣體中有水，水也可與Na2O2反應產生O2使木條復燃；故答案為：氣體中有水，水也可與Na2O2反應產生O2使木條復燃。

⑹需要補充的實驗主要是驗證有碳酸鈉生成，通過反應生成二氧化碳來驗證，因此操作是：取⑤中反應后的少量固體加入稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清的石灰水中[或加BaCl2溶液等體現檢驗CO32－的方法即可，加CaCl2不給分]；故答案為：加入稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清的石灰水中[或加BaCl2溶液等體現檢驗CO32－的方法即可，加CaCl2不給分]。

⑺將反應后⑤中固體，稱量質量為ag。將ag固體溶于水，加入BaCl2溶液，生成碳酸鋇沉淀，與氯化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈣，因此與未選物質相比的優點是生成沉淀質量更大，相對誤差更小[或加CaCl2會產生微溶的Ca(OH)2]；故答案為：BaCl2溶液；生成沉淀質量更大，相對誤差更小[或加CaCl2會產生微溶的Ca(OH)2]。