Question

呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na₂O₂）作为供氧剂．为了探究其反应原理，兴趣小组同学在老师的指导下，进行了如下探究，请你一起参与．
【查阅资料】过氧化钠在常温下二氧化碳反应，生成碳酸钠和氧气．
【设计实验】浩明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应．

（1）下列是实验室常用的仪器

①A是二氧化碳气体的发生装置，装配该装置时，应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外，还需要的仪器有（填名称）

 

、

 

．实验室制取二氧化碳的化学方程式

 

．
②实验室制取气体的发生装置，主要依据是

 

、

 

．
（2）用D方法收集氧气的理由是

 

．还可以选用

 

法收集，检验D装置试管内收集到的气体是否是氧气的方法、现象及结论是：持D中气体集满后，把试管移出水面，然后

 

．
（3）C中氢氧化钠的作用是吸收没有参与反应的CO₂，如果没有连接这个装置．可能导致的后果是

 

．
（4）检验B中反应后剩余固体的成分．

实验步骤	实验现象	实验结论及方程式
①取少量B中反应后的固体于试管中； ②   ； ③将生成的气体通入澄清的石灰水中．	②有气泡产生 ③	反应后生成的固体是碳酸钠

【反思与评价】通过上述实验，明明同学认为Na₂O₂与CO₂反应除了生成Na₂CO₃和O₂，还有可能生成NaHCO₃．浩明认为他的结论不正确的，浩明的理由是

 

．写出Na₂O₂与二氧化碳反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：制取气体的反应原理的探究,实验室制取气体的思路,气体的净化（除杂）,制取氧气的操作步骤和注意点,二氧化碳的实验室制法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【设计实验】（1）①实验室通常用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳气体．所需的仪器有锥形瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞等；
②根据反应物的状态和反应条件选择发生装置；
（2）收集气体的依据通常是根据气体的密度与溶解性．不溶于水的，可以用排水法收集；比空气密度大的，用向上排气法收集；比空气密度小的，用向下排气法收集；根据氧气的助燃性检验氧气；
（3）氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体；
（4）根据盐酸能与碳酸盐反应生成二氧化碳气体，二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊；
[反思与评价]
根据质量守恒定律，在化学反应前后，元素的种类不变分析；根据结论写出过氧化钠能与二氧化碳反应的方程式．

解答：解：【设计实验】（1）①实验室通常用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳气体，制取气体的反应物是固体和液体，反应不需要加热，因此所需的仪器有锥形瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞等；实验室制取二氧化碳的化学方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；故答案为：①锥形瓶、长颈漏斗；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
②实验室选择制取气体的发生装置，主要依据是：反应物的状态、反应是否需要加热（或反应条件）；故答案为：反应物的状态、反应是否需要加热（或反应条件）；
（2）用D所示的方法收集氧气，其依据是：氧气不溶于水；又因为氧气的密度比空气密度大，可用向上排气法收集收集；氧气能使带火星的木条复燃，故用燃着的木条伸入试管中，木条复燃，该气体是氧气；故答案为：氧气不易溶于水；向上排空气；用带火星的木条伸入试管中，观察木条能否复燃；
（3）如果没有氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，则D收集的气体除了氧气，还有二氧化碳气体．故答案为：影响氧气的检验（其他合理答案亦可）；
（4）过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气．B装置中有碳酸钠固体，所以此题的目的是鉴别碳酸钠．碳酸钠属于碳酸盐，可以利用碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳气体来鉴别．故答案为：

实验步骤	实验现象
②滴加稀盐酸 ③将生成的气体通入澄清石灰水中	②有气泡产生 ③澄清石灰水变浑浊

【反思与评价】反应前是过氧化钠和二氧化碳气体，据化学反应前后元素的种类不变．反应后不会出现氢元素．故答案为：不正确；]（1）反应前是过氧化钠和二氧化碳气体，据化学反应前后元素的种类不变．反应后不会出现氢元素．故答案为：不正确；反应物中没有氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成NaHCO₃；Na₂O₂与二氧化碳反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；故答案为：反应物中没有氢元素；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．

点评：此题是综合性的实验探究题，考查了多方面的知识．同学们要注意氢氧化钠溶液在实验中的作用；碳酸盐的鉴别就是利用碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的这一性质．