Question

【题目】某课外活动小组为了研究“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”，设计了如下实验装置：

(1)如图装置，在干燥管中装入Na2O2后，打开活塞加入稀硫酸，生成CO2。打开K1，关闭K2，加热铜丝，目的是_____，X是_____。实验观察到铜丝未变化，则得出结论______。

(2)若打开K2，关闭K1，出现________现象，可证明有水时CO2与Na2O2反应产生了O2。

(3)根据以上的实验结论，写出生成CO2、O2反应的化学方程式：_______________。

Answer 1

【答案】防止水蒸气进入干燥的Na2O2中，影响实验结果 浓硫酸 无水时CO2与Na2O2不发生反应 红色铜丝变黑色 Na2CO3＋H2SO4＝Na2SO4＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2

【解析】

根据题意，“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”，因此(1)是验证“干燥的CO2不能与Na2O2反应”，(2)是验证“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”，据此分析解答。

(1)在干燥管中装入Na2O2后，打开活塞加入稀硫酸，生成CO2。打开K1，关闭K2，反应生成CO2，通过干燥剂后，CO2中不含水蒸气，CO2与Na2O2未发生反应，说明无水存在时，CO2与Na2O2不会产生O2。X为浓硫酸，操作的目的是干燥CO2，防止水蒸气影响实验结果，故答案为：防止水蒸气进入干燥的Na2O2中，影响实验结果；浓硫酸；无水时CO2与Na2O2不发生反应；

(2)若打开K2，关闭K1，生成的二氧化碳中含有水蒸气，若出现铜丝由红色变黑色，证明有O2产生，O2与Cu反应生成黑色CuO，可证明有水时才能使CO2与Na2O2反应，故答案为：红色铜丝变黑色；

(3)根据上述分析，碳酸钠与稀硫酸反应生成CO2，二氧化碳与过氧化钠反应生成O2，反应的化学方程式分别为Na2CO3＋H2SO4＝Na2SO4＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2，故答案为：Na2CO3＋H2SO4＝Na2SO4＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2。