Question

【題目】過氧化鈉是一種淡黃色固體，它能與二氧化碳反應生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑，供人類呼吸之用，它與二氧化碳反應的化學方程式為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。某學生為了驗證這一實驗，以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95克過氧化鈉樣品為原料，制取O2，設計出如下實驗裝置：

（1）A中制取CO2 的裝置，應從下列圖①、②、③中選哪個圖：___。

B裝置的作用是___，C裝置內可能出現的現象是___。為了檢驗E中收集到的氣體，在取出集氣瓶后，檢驗方法是___。

（2）若E中的石灰水出現出現輕微白色渾濁，請說明原因：___。（用離子反應方程式表示）。

（3）反應完畢時，若測得E中的集氣瓶收集到的氣體為260mL，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___（答大或小），相差___mL（取整數值，所用數據均在標準狀況下測定），這是由于____。

（4）你認為上述A-E的實驗裝置中，E部分是否安全、合理？___（答是或否），理由是___。

Answer 1

【答案】②、③ 除去CO2中混有的HCl氣體 變藍 向集氣瓶中伸入帶火星的木條，復燃 Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O 小 20ml Na2O2沒有反應完全 否 E裝置沒有防倒吸裝置，容易引起倒吸

【解析】

（1）實驗室用碳酸鈣和稀鹽酸反應制備二氧化碳，反應無需加熱，且反應需要較多二氧化碳，應用圖3裝置制備；實驗中要依次進行除雜、干燥收集等操作；

（2）二氧化碳和澄清石灰水反應生成碳酸鈣白色沉淀；

（3）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；

（4）E裝置沒有防倒吸裝置，容易引起倒吸。

（1）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，所以排除圖①；圖②中能制取少量二氧化碳、圖③能制取大量二氧化碳，所以選圖②、圖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、水蒸氣，氯化氫和碳酸氫鈉能反應生成二氧化碳，所以B裝置的作用是吸收A裝置中產生的鹽酸酸霧，除去CO2中混有的HCl氣體；

二氧化碳和碳酸氫鈉不反應，水蒸氣能使無水硫酸銅由白色變藍色，所以C裝置內可能出現的現象是白色固體變藍色；

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，檢驗時，可用帶火星的木條放在管口，木條復燃說明收集到的氣體為氧氣；

（2）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，發生反應Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O；

（3）1.95g過氧化鈉完全反應生成氧氣的體積為v．

2Na2O2----O2

2mol 22.4L

V

V=0.28L=280mL＞260mL，所以實際收集到的氧氣體積比理論計算值小；

280mL-260mL=20mL；

原因是Na2O2沒有反應完全，導致生成的氧氣的體積偏小；

（4）E裝置沒有防倒吸裝置，容易引起倒吸，所以不安全、不合理，所以需要改進。