Question

(11分)氧气和二氧化碳是初中化学常见的两种重要物质。请你参与下列氧气和二氧化碳有关制备、转化的实验探究活动。

Ⅰ：实验室制取氧气和二氧化碳。
（1）用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式是     。如果要制得较纯净的氧气，应该选择装置     (填上述装置图示中序号)收集。
（2）制取二氧化碳，可选择图示中B与F组合为装置，需要的化学药品是     ；向B中加入药品前的一步实验操作是     。该组合装置既可用于制取二氧化碳又可用来制取氧气，其中选用相同发生装置制取二氧化碳和氧气的原因是     。
Ⅱ：用过氧化钠反应来制取氧气，是潜水员使用的供氧装置的原理。

【查阅资料】常温常压下过氧化钠是淡黄色固体，在不需要加热的情况下能与二氧化碳反应生成氧气和另一化合物(生活中常见的盐)；过氧化钠能与水反应生成氧气和氢氧化钠。
【设计装置】为验证过氧化钠（Na₂O₂）和CO₂反应原理，设计如下实验装置。
【实验操作】向装置X中通入足量CO₂气体，观察到X瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末，同时见到Y、Z装置中有气泡出现。
【实验分析】
（3）过氧化钠与二氧化碳反应除生成氧气外，另一化合物的化学式为     ；Y中的溶液是     ；Z中浓硫酸的作用是     。
（4）验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气的操作是     。
（5）反应结束后，可设计一个简单实验，验证X瓶中过氧化钠是否有剩余（除用二氧化碳验证外），其实验原理是     (用化学方程式表示)。

Answer 1

（1）2KMnO₄△K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ ↑(1分) ；C；2)稀盐酸和大理石(或写化学式)； 气密性检查； 药品状态相同且都不需要加热；（3）Na₂CO₃；NaOH(或KOH、Ba(OH)₂ )； 除去水蒸气；（4）在尖嘴管口收集一试管气体，将带火星的木条伸入试管内，观察木条是否复燃；（5）2Na₂O₂ + 2H₂O ="4NaOH" + O₂↑ (2分)

试题分析：（1）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；氧气不易溶于水（排水法），密度比空气大（向上排空气法）；
（2）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，通常情况下，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，与制取二氧化碳的药品状态相同且都不需要加热；（3）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体；浓硫酸具有吸水性，可以用作某些物质的干燥剂；（4）氧气能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃；（5）水与过氧化钠反应生成氧气和氢氧化钠，检验是否有氧气生成，来检验是否有剩余．