Question

【题目】过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用。它与二氧化碳反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：

（l）A中制取CO2的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：_____。

B装置的作用是________, C装置内可能出现的现象是________。为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用________的木条伸入集气瓶内，木条会出现________。

（2）若E中的石灰水出现轻微白色浑浊，请说明原因：________。

（3）若D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？________。

（4）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值______（答大或小），相差约________mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于________。

（5）你认为上述A～E的实验装置中，E部分是否安全、合理？E是否需要改为下列四项中的哪一项：________。（用甲、乙、丙、丁回答）

Answer 1

【答案】 图2 吸收A装置中产生的酸雾 变蓝 带火星的木条 复燃 D中有部分CO2未参加反应流入E中生成沉淀 E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止 小 30 因样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质 乙

【解析】（1）该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除①；③中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除③，故选②．
大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，吸收A装置中产生的酸雾，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，二氧化碳和碳酸氢钠不反应，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色，所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色；过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃．

（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致．

（3）过氧化钠样品接近反应完毕时，二氧化碳含量增加，E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止。

（4）1.95g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为v．
2Na2O2 --- -O2；
2mol 22.4L
1.95g/78g/mol v

v=0.28L=280mL＞250mL，所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小．280mL-250mL=30mL；原因是Na2O2可能含有其它杂质；D装置可能有氧气未被排出．

（5）E装置容易产生倒吸现象，所以不安全、不合理，所以需要改进；饱和石灰水能和二氧化碳反应，所以饱和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集较纯净的氧气，乙试管中进气管较长，二氧化碳能充分和饱和石灰水反应，丙试管中进气管较短，导致二氧化碳和饱和石灰水反应不充分，且随着气体的进入，试管中的液体被排到水槽中，故选乙．