Question

【题目】实验是实现科学探究的重要途径。请回答以下有关化学实验的问题：

（1）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末，在通常情况下能分别与CO2、H2O、HCl发生反应，生成O2。为了验证CO2和Na2O2反应生成的气体是O2，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置。

①用A装置制得的CO2中常混有H2O和HCl气体，设置B、C装置的目的是净化CO2。其中B装置的作用可用化学方程式表示为__________，C装置瓶内的液体是___________。

②E装置中氢氧化钠的作用是吸收没有反应的CO2，发生反应的化学方程式为____________。

③如何验证CO2和Na2O2反应生成的气体是O2？___________。

（2）化学小组的同学在收集满CO2的集气瓶中放入燃烧的钠，钠继续燃烧，充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体。

【作出猜想】白色固体的成分可能为：①氧化钠；②碳酸钠；③氧化钠和碳酸钠的混合物；④氢氧化钠；⑤碳酸氢钠。

请指出以上不合理的猜想并说明理由。___________。

【查阅资料】氧化钠为白色粉末，能和水反应生成氢氧化钠。

【实验探究】取少量白色固体溶于水，将溶液分成两份，一份加入酚酞溶液，溶液变红；另一份先加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，无明显现象。

【得出结论】白色固体的成分为______（填化学式）。钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为__________。

（3）称取12.5 g石灰石放入烧杯中，向其中加入50 g稀盐酸，二者恰好完全反应。反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1 g。试计算石灰石中杂质的质量分数_________。

Answer 1

【答案】 NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O 浓硫酸 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 将带火星的木条靠近装置E中的导气管出口。 ④和⑤不合理，反应物中不含有氢元素。 Na2CO3 4Na+3CO22Na2CO3+C 20%

【解析】根据所学知识和题中信息知，（1）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末，在通常情况下能分别与CO2、H2O、HCl发生反应，生成O2。①用A装置制得的CO2中常混有H2O和HCl气体，设置B、C装置的目的是净化CO2。B装置的作用可用化学方程式表示为NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O，C装置瓶内的液体是浓硫酸，浓硫酸具有吸水性。②E装置中氢氧化钠的作用是吸收没有反应的CO2，发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。③验证氧气的方法是将带火星的木条靠近装置E中的导气管出口，氧气可以使带火星的木条复燃。（2）在收集满CO2的集气瓶中放入燃烧的钠，钠继续燃烧，充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体。【作出猜想】白色固体的成分可能为：①氧化钠；②碳酸钠；③氧化钠和碳酸钠的混合物；④氢氧化钠；⑤碳酸氢钠。根据质量守恒定律知，不合理的猜想是④和⑤，原因是反应物中不含有氢元素。【查阅资料】氧化钠为白色粉末，能和水反应生成氢氧化钠。【实验探究】取少量白色固体溶于水，将溶液分成两份，一份加入酚酞溶液，溶液变红；另一份先加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，无明显现象。【得出结论】白色固体的成分为Na2CO3 溶液呈碱性，与CaCl2溶液反应生成碳酸钙白色沉淀。根据质量守恒定律知，钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3+C。（3）称取12.5 g石灰石放入烧杯中，向其中加入50 g稀盐酸，二者恰好完全反应。反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1 g。根据质量守恒定律知，生成二氧化碳的质量是12.5g＋50g－58.1g＝4.4g。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，参加反应的碳酸钙质量∶＝ ，x＝10g,计算石灰石中杂质的质量分数∶×100％＝20％。

点睛∶这是一道实验探究题，过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末，在通常情况下能分别与CO2、H2O、HCl发生反应，生成O2。氧气可以使带火星的木条复燃，这是我们检验氧气常用的方法。