Question

過氧化鈉是一種淡黃色固體，在潛水艇中用作制氧劑，供人類呼吸之用．某學生為了驗證這一實驗，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，設計出如下實驗裝置：

（1）請寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式，并標明電子轉移的方向和數目：

；
（2）A中制取CO₂的裝置，應從下列圖①、②、③中選哪個圖：

②

；
（3）B裝置的作用是

除CO₂中的HCl

；
（4）為了檢驗E中收集到的氣體，在取出集氣瓶后，用

帶火星

的木條伸入集氣瓶內，木條會出現

復燃

；
（5）若E中石灰水出現輕微白色渾濁，請說明原因：

未反應的二氧化碳與石灰水反應所致

；
（6）當D中的1.95g過氧化鈉樣品接近反應完畢時，你預測E裝置內有何現象？

由于生成氧氣的量減少，E中可能會因二氧化碳與石灰水反應而倒吸

；
（7）反應完畢時，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，當裝置的氣密性良好的情況下，實際收集到的氧氣體積比理論計算值

小

（大或小），相差約

30

mL（取整數值，所用數據均在標準狀況下測定），這是由于

Na₂O₂可能含有其它雜質；D裝置可能有氧氣未被排出

．

Answer 1

分析：（1）過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，注意該反應中過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑．
（2）根據反應物的狀態及反應條件選取反應裝置．
（3）根據二氧化碳中的雜質氣體判斷碳酸氫鈉的作用．
（4）使帶火星的木條復燃的氣體是氧氣．
（5）二氧化碳和澄清石灰水反應生成碳酸鈣白色沉淀．
（6）根據裝置內氣體的壓強判斷現象．
（7）根據過氧化鈉的質量可以生成氧氣的體積，理論生成氣體的體積-實際氧氣的體積=差值．

解答：解：（1）過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，
故答案為：
（2）該反應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，故選②．
（3）大理石和鹽酸的反應是放熱反應，鹽酸具有揮發性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氫氣體，氯化氫和碳酸氫鈉能反應生成二氧化碳，二氧化碳和碳酸氫鈉不反應，所以B裝置的作用是除二氧化碳中的氯化氫．
故答案為：除CO₂中的HCl．
（4）過氧化鈉和二氧化碳反應生成氧氣，氧氣能使帶火星的木條復燃．
故答案為：故帶火星；復燃．
（5）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，若E中石灰水出現輕微白色渾濁，說明未反應的二氧化碳與石灰水反應所致．
故答案為：未反應的二氧化碳與石灰水反應所致．
（6）當D中的1.95g過氧化鈉樣品接近反應完畢時，由于生成氧氣的量減少，壓強變小，所以E中可能會因二氧化碳與石灰水反應而倒吸．
故答案為：由于生成氧氣的量減少，E中可能會因二氧化碳與石灰水反應而倒吸．
（7）1.95g過氧化鈉完全反應生成氧氣的體積為v．
2Na₂O₂----O₂；
2mol        22.4L  

1.95g

78g/mol

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

點評：本題考查了鈉及其化合物的性質，難度不大，注意過氧化鈉和二氧化碳反應中過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑．