Question

Na₂O₂是常见的氧化剂．某化学小组的同学欲通过以下实验确定炭粉与Na₂O₂反应的产物．
实验步骤：
I．按下图所示装置组装仪器，并检查装置气密性．
Ⅱ．将0.6g炭粉与3.9g Na₂O₂均匀混合，装入试管，在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯试纸（湿润氯化钯试纸遇CO变黑，可用于检验是否有CO生成）．
Ⅲ．用酒精灯微微加热试管底部．

实验现象：
试管中发生剧烈反应并产生火花，氯化钯试纸未变黑，石灰水未变浑浊．
请回答：
（1）装置A中发生的反应为2Na₂O₂+C

△   .

Na₂CO₃+X，在该反应中，X是

 

（填氧化或还原）产物．
（2）如何检查装置气密性

 

．
（3）装置B的作用是

 

（4）CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯（Pd），同时生成另外两种物质．已知反应过程中转移6.02×l0²³个电子时，生成53g Pd （已知Pd的相对原子质量为106），该反应的化学方程式为

 

．
（5）将装置A中充分反应后所得产物溶于适量水中．
①所得溶液的溶质是

 

（填化学式）．
②溶液中下列关系正确的是

 

（填字母序号）．
a．c（Na⁺）＞c（CO

2- 3

）＞c（OH^-）＞c（HCO

- 3

）
b．c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（CO

2- 3

）＞c（HCO

- 3

）
c．c（Na⁺）═2c（CO

2- 3

）+c（HCO

- 3

）+c（H₂CO₃）
d．c（H⁺）+c（Na⁺）═c（OH^-）+2c（CO

2- 3

）+c（HCO

- 3

）
③若使所得溶液与100mL稀盐酸恰好完全反应至溶液pH=7（不考虑CO₂的溶解），该盐酸的物质的量浓度为

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）依据原子个数守恒判断X，再根据化合价判断；
（2）使装置内外形成压强差可用来检验装置气密性；
（3）B为安全瓶；
（4）n（Pd）=

53g

106g/mol

=0.5mol，转移电子的物质的量为1mol，反应为为PdCl₂、CO和H₂O，生成物应为CO₂和HCl；
（5）①反应生成Na₂CO₃和Na₂O，Na₂O和水反应生成NaOH；
②反应后溶液呈碱性，结合电荷守恒判断；
③反应溶液溶质为NaCl，根据质量守恒计算．

解答： 解：（1）2Na₂O₂+C

△   .

Na₂CO₃+X，由原子个数守恒，可知X中含有2个钠原子1个氧原子，所以X为Na₂O，是化合价减低的产物，即还原产物；
故答案为：还原；
（2）检验装置气密性方法：在广口瓶C中加水浸没导管口，用酒精度微热A处试管，若C中导管口冒气泡，移开酒精度冷却后形成水柱，说明气密性良好；
故答案为：在广口瓶C中加水浸没导管口，用酒精度微热A处试管，若C中导管口冒气泡，移开酒精度冷却后形成水柱，说明气密性良好；
（3）B为安全瓶，可防止倒吸；
故答案为：防止倒吸；
（4）n（Pd）=

53g

106g/mol

=0.5mol，转移电子的物质的量为1mol，反应为为PdCl₂、CO和H₂O，生成物应为CO₂和HCl，则反应的方程式为PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl，
故答案为：PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl；
（5）①反应生成Na₂CO₃和Na₂O，Na₂O和水反应生成NaOH，故答案为：NaOH、Na₂CO₃；
②由于CO₃^2-水解，则c（CO₃^2-）＜c（OH^-），故a错误、b正确；根据电荷应溶液中还存在NaOH，则c错误，由电荷守恒可知d正确，故答案为：b d；
③n（Na₂O₂）=

3.9g

78g/mol

=0.05mol，反应后溶液溶质为NaCl，则生成NaCl0.1mol，
所以c（HCl）=c（NaCl）=

0.1mol

0.1L

=1mol/L，
故答案为：1 mol/L．

点评：本题考查实验探究问题，涉及过氧化钠的性质、离子浓度比较等问题，难度较大，注意根据反应的现象判断反应原理，把握实验基本操作方法，为高考常见题型．