Question

自然界中人与动物的生存都离不开氧气．
（1）核潜艇舱室中氧气的来源主要靠电解水制得（原理如图）．
①正极收集的气体是

 

，
②A试管和B试管中收集到的气体的体积比约等于

 

，
③水是由

 

组成的．
（2）过氧化钠（Na₂O₂）可作为宇航员供氧剂．它与人体呼出的二氧化碳气体反应生成氧气和另一种能用于造纸、纺织等生产的物质，这种物质的俗名为

 

．
（3）亚氯酸钠（NaClO₂）不仅可以制得氧气，还可用于漂白杀菌，其中氯元素的化合价为

 

．
（4）过氧化钙（CaO₂）用于鱼池供氧剂，同时有熟石灰生成．
①写出过氧化钙与水反应的化学方程式

 

．
②现将7.2g过氧化钙放入36.0g水中，使之充分反应，所得混合物中氧元素的质量分数

 

（结果保留一位小数）．

Answer 1

分析：（1）水在通电条件下分解生成氢气和氧气，与电源正极相连的一端产生的气体为氧气，与电源负极相连的一端产生的气体为氢气，两种气体体积比约为1：2；
（2）根据反应物和生成物，利用元素守恒结合用途来分析．
（3）根据化合物中正负元素化合价代数和为零，由亚氯酸钠中钠元素为+1价、氧元素为-2价可计算氯元素的化合价
（4）①根据题干中所给的反应物和生成物，结合化学方程式的书写要求进行解答．
②可根据化合物中元素的质量分数计算出过氧化钙和水中氧元素的质量，然后化学方程式求出放出氧气的质量，然后根据质量守恒定律求出反应后溶液的总质量，进而解出所得混合物中氧元素的质量分数．

解答：解：（1）水在通电条件下分解生成氢气和氧气，2H₂O

通电  .

2H₂↑+O₂↑；与电源正极相连的一端产生的气体为氧气，与电源负极相连的一端产生的气体为氢气，两种气体体积比约为1：2；通过此实验可以证明水是由氢、氧两种元素组成．
故答案为：①氧气；②2：1；③氢、氧两种元素
（2）根据反应物为Na₂O₂和CO₂，生成物有O₂，根据元素守恒，可知生成物中含有碳和钠元素，结合用途可猜想出为碳酸钠，俗名纯碱或苏打．
故答案为：纯碱（或苏打）
（3）根据化合物中正负元素化合价代数和为零，由亚氯酸钠中钠元素为+1价、氧元素为-2价，设氯元素化合价为x，
（+1）×1+X+（-2）×2=O
解之得x=+3价；
故答案为：+3
（4）①根据题干可知反应物为过氧化钙和水，生成物氢氧化钙和氧气，根据质量守恒定律配平可得方程式．
故答案为：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
②7.2g过氧化钙中氧元素的质量为：7.2g×

2×16

2×16+40

×100%=3.2g
36.0g水中所含氧元素的质量为：36g×

16

18

×100%=32g
设过氧化钙和水反应生成氧气的质量为x
2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
144                 32
7.2g                x

144

7.2g

=

32

x

解之得：x=1.6g
所以反应后所得混合物的质量为7.2g+36g-1.6g=41.6g
所得混合物中氧元素的质量为3.2g+32g-1.6g=33.6g
故所得混合物中氧元素的质量分数为：

33.6g

41.6g

×100%=80.8%
故答案为：80.8%

点评：本题是一道综合性试题，以氧气的制备和用途考查了电解水实验及化学方程式的书写和根据化学方程式进行计算的多方面知识．