Question

某研究性学习小组用注射器和其他仪器组成实验装置进行实验．
（1）如图1注射器X中抽取100mL CO₂，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5gNa₂O₂粉末，打开K₁、K₂止水夹，缓缓将CO₂压至U形管中，观察到的实验现象是

 

；注射器X活塞推到底后，Y中收集到的气体大于50mL，其原因是

 

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（2）用上述装置探究SO₂和Na₂O₂的反应，有同学认为Na₂O₂和SO₂反应可能生成Na₂SO₃和O₂，则检验是否有O₂生成的最简便合理的方法是

 

；另有同学认为，除发生上述反应外还有Na₂SO₄生成，验证有Na₂SO₄生成的实验操作过程是

 

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（3）如图2是探究氮的氢化物与Cu0反应生成N₂、Cu和H₂O的装置．
打开K₁、K₂，将M中224mL（STP）氮的氢化物缓缓通过盛有红热Cu0的玻璃管W，反应后经称量知管W的质量比反应前减少0.32g，则反应转移的电子总数为

 

；最后N中收集到224mL（STP）气体，则该氢化物的摩尔质量是

 

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Answer 1

考点：实验装置综合,性质实验方案的设计

专题：

分析：（1）二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气；
（2）氧气能使带火星的木条复燃；检验硫酸根离子：用盐酸和氯化钡溶液；
（3）CuO被还原生成Cu，当1molCuO反应时转移2mol电子，根据CuO的质量变化与电子之间的关系计算；N的氢化物被氧化的产物为N₂，反应前后气体的体积相同，则氢化物中含有2个N原子．

解答： 解：（1）二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，则U形管中Na₂O₂淡黄色变浅，生成的氧气进入Y中，所以Y注射器活塞右移；二氧化碳与过氧化钠固体反应不能完全进行，有二氧化碳剩余，则Y中收集到的气体大于50mL；
故答案为：U 形管中Na₂O₂淡黄色变浅，Y注射器活塞右移；CO₂气体没有完全反应；
（2）氧气能使带火星的木条复燃，则检验是否有O₂生成的最简便的方法为：打开U形管右侧的橡胶塞，将带火星的木条插入U形管中，木条复燃，证明有氧气生成．否则，木条不复燃，证明无氧气生成；除发生上述反应外还有Na₂SO₄生成，检验硫酸根离子：用盐酸和氯化钡溶液，具体操作为：用试管取少量U形管中反应后的残留固体，加水溶解，加入过量的盐酸，然后加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成，证明有Na₂SO₄生成；
故答案为：打开U形管右侧的橡胶塞，将带火星的木条插入U形管中，木条复燃，证明有氧气生成．否则，木条不复燃，证明无氧气生成；用试管取少量U形管中反应后的残留固体，加水溶解，加入过量的盐酸，然后加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成，证明有Na₂SO₄生成；
（3）CuO被还原生成Cu，当1molCuO反应时转移2mol电子，
则CuO～Cu～O～2e^-，
          16g    2mol
          0.32g   nmol
则

16g

0.32g

=

2mol

nmol

，解得n=0.04mol，则反应转移的电子总数为0.04×6.02×10²³=2.408×10²²个；
N的氢化物被氧化的产物为N₂，反应前后气体的体积相同，则氢化物中含有2个N原子，所以该氢化物的分子式为：N₂H₄，其摩尔质量为32g．mol^-1；
故答案为：2.408×10²²个；32g．mol^-1．

点评：本题考查了实验装置综合，侧重于考查学生的实验探究能力，注意把握过氧化钠的性质和氧气的检验方法，题目难度中等．