Question

据央视报道：2013年6月10日上午我国自行研制的“蛟龙”号潜艇，承载14位科学家再次深海科学考察．潜水艇中可用过氧化钠Na₂O₃作供氧剂，净化室内空气．为探究其反应原理，某学习小组学生在老师指导下，进行了如下探究实验，请你参与并回答下列问题：

【查阅资料】

过氧化钠常温下能与水反应生成氢氧化钠和氧气，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气．

（1）请写出过氧化钠与水反应的化学方程式　　．

【实验设计】

为探究二氧化碳与过氧化钠的反应，并验证反应产物．选用如图仪器和如图实验装置．

（2）用A处做二氧化碳的发生装置，装配该装置时，应选用的仪器除带导管的双孔塞外，还需要上述的仪器有　　，　　（填名称）．写出制取二氧化碳气体的化学方程式　；　．

（3）为了体现CO₂与过氧化钠反应，且E中只收集到氧气一种气体，请选用适当的实验装置，填写装置导气管的连接顺序是a→　　→　　→d→e→　　→　　→j．

【实验验证】

（4）用　，证明装置E中收集的气体是氧气．

（5）检验装置C中反应后剩余固体物质的成分：

①取少量C中反应后的固体于试管中，滴加少量的　　，观察到　的实验现象，说明含有过氧化钠．

②再向试管的溶液中，滴加　　，观察到　　的实验现象，说明装置C反应后生成碳酸钠．

Answer 1

分析：

（1）根据题中信息可以知道，过氧化钠常温下能与水反应生成氢氧化钠和氧气，可以据此写出该反应的化学方程式； （2）制取二氧化碳的发生装置所需的仪器还有长颈漏斗和锥形瓶，其反应原理为碳酸钙和稀盐酸反应，该反应生成了二氧化碳、水和氯化钙，可以据此写出该反应的化学方程式； （3）为了防止生成二氧化碳时带出的水蒸气影响实验所以应该先进行干燥，然后再通过过氧化钠固体，然后通过氢氧化钠溶液来除去二氧化碳，可以据此解答该题； （4）氧气具有助燃性，能够使带火星的木条复燃，所以可以用带火星的木条来检验是否为氧气，可以据此解答该题； （5）①过氧化钠能够和水反应生成氧气，可以据此检验； ②碳酸钠能够和氯化钙溶液反应生成沉淀，可以据此进行检验．

解答：

解：（1）根据题中信息可以知道，过氧化钠常温下能与水反应生成氢氧化钠和氧气，该反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑； （2）制取二氧化碳的发生装置所需的仪器除了A中的装置外，还需要长颈漏斗和锥形瓶，其反应原理为碳酸钙和稀盐酸反应，该反应生成了二氧化碳、水和氯化钙，该反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑； （3）为了防止生成二氧化碳时带出的水蒸气影响实验所以应该先进行干燥，然后再通过过氧化钠固体，然后通过氢氧化钠溶液来除去二氧化碳，从而得到比较纯净的氧气，所以正确的连接顺序为：a→c→b→d→e→g→f→j； （4）氧气具有助燃性，能够使带火星的木条复燃，所以可以用带火星的木条放在h管口来检验是否为氧气，若观察到木条复燃则说明收集满了； （5）①过氧化钠能够和水反应生成氧气，所以可以用水来检验，其操作为：取少量C中反应后的固体于试管中，滴加少量的蒸馏水，若观察到有气泡冒出的实验现象，说明含有过氧化钠； ②碳酸钠能够和氯化钙溶液反应生成沉淀，所以向实验①试管中所得的溶液，滴加适量的氯化钙溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明装置C反应后生成碳酸钠． 故答案为：（1）2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑； （2）长颈漏斗；锥形瓶；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑； （3）c；b；g；f； （4）用带火星的木条放在h管口，若发现木条复燃； （5）①蒸馏水；有气泡冒出； ②适量的氯化钙溶液；有白色沉淀产生．