Question

（15分）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（部分仪器未画出）组装仪器，并检查装置气密性。

II. 将0.6 g炭粉与3.9 g 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B的作用是             。

（2）通过探究发现，装置A中只发生反应2Na₂O₂+CNa₂CO₃+X，则X为        (填化学式), ①请设计实验证明产物X的存在,简要写出操作方法、现象和结论：

                                                                          。

②有人认为炭粉的加入量的多少会影响产物X的检验，请简要说明原因：

                                                                           

（3）CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯（Pd：Mr=106），同时生成另外两种新物质。已知反应过程中转移6.02×10²³个电子时，生成53 g Pd，该反应的化学方程式为               。

（4）将装置A中完全反应后所得物质溶于适量水，配成溶液，回答下列问题：

①溶液中下列关系正确的是                 （填字母序号）。

a.c(Na⁺)＞c(CO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(HCO₃^－)  

b.c(Na⁺)＞c(OH^－)＞c(CO₃^2－)＞c(HCO₃^－)

c.c(Na⁺)=2[c(CO₃^2－)+c(HCO₃^－)+ c(H₂CO₃)] 

d.c(H⁺)+c(Na⁺)=c(OH^-)+2c(CO₃^2－)+c(HCO₃^－)

②若使所得溶液与100 mL稀盐酸恰好完全反应至溶液pH=7，该盐酸的物质的量浓度为      。

 

Answer 1

【答案】

（1）防止倒吸    (2分)   （2）  Na₂O      (2分)

①将产物溶于水，加入足量的BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，则有Na₂CO₃; 再滴加酚酞，溶液变红，说明有Na₂O 。                        (其他合理答案均可)      (3分)

  ②假如加入C的量不足，过量的过氧化钠与水反应生成碱，使酚酞溶液变红。  (2分)

  （3）PdCl₂ + CO + H₂O === Pd + CO₂ + 2HCl                              (2分)

（4）① b d（少选得1分，多选、错选0分）                                         （2分）

②  1 mol/L   （漏写单位不给分）                                （2分）

【解析】（1）CO₂溶于澄清石灰水中有可能倒流，所以装置B的作用是防止倒吸。

（2）根据原子守恒可知，X应该是氧化钠。

①氧化钠溶于水生成氢氧化钠，显碱性，据此可以鉴别。由于碳酸钠溶于水也显碱性，所以需要先除去碳酸钠，所以正确的方法是将产物溶于水，加入足量的BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，则有Na₂CO₃; 再滴加酚酞，溶液变红，说明有Na₂O 。

②如果碳不足，则过氧化钠过量，而过氧化钠溶于水也产生氢氧化钠，会干扰氧化钠的检验。

（3）53 g Pd是0.5mol，反应中转移电子是1mol，所以氧化产物是CO₂，则方程式为PdCl₂ + CO + H₂O === Pd + CO₂ + 2HCl。

（4）①所得产物是碳酸钠和氧化钠，溶于水生成氢氧化钠。由于碳酸钠水解，所以选项a不正确，b正确。由于氢氧化钠和碳酸钠的物质的量相等，所以c不正确。d符合电荷守恒，正确。答案选bd。

②过氧化钠是3.9g÷78g/mol＝0.05mol，根据钠原子守恒可知，氯化钠是0.1mol，所以浓度是0.1mol÷0.1L＝1.0mol/L。