Question

“神州六号”飞船的成功发射是我国航天事业的又一里程碑．金属过氧化物等可作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂，如：过氧化钠（Na₂O₂）在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．为了验证该反应中氧气的产生，某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验．
（1）A装置中所发生反应的化学方程式为

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；
实验室确定气体发生装置时应考虑的因素是

反应物的状态和反应条件

；检查A装置的气密性的方法是：将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口，若能观察到

漏斗颈中形成一段稳定的水柱（或液面不再下降）

现象，即可证明装置不漏气．
（2）表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是

C装置处的澄清石灰水变浑浊

．
（3）用向上排空气法收集氧气，并用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满，这是利用了氧气的哪些性质？
（4）常温下水也能与Na₂O₂反应，生成氧气和氢氧化钠，写出该反应的化学方程式．若要检验干燥的二氧化碳能否与过氧化钠反应生成氧气，以上实验装置应如何改进？

Answer 1

分析：（1）A装置中所发生的反应为石灰石的主要成分和稀盐酸的反应，该反应为固液常温型的反应，而在检查装置的气密性时应该根据装置内外产生的压强差来进行，可以据此解答该题；
（2）二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，可以据此解答该题；
（3）根据氧气的性质来完成解答；
（4）根据题中提示信息写出过氧化钠和水的反应的化学方程式；根据氧气的性质来进行判断即可．

解答：解：（1）A装置中所发生的反应为石灰石的主要成分和稀盐酸的反应，该反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；该反应为固液常温型的反应，这是我们选择发生装置的依据，而在检查装置的气密性时要保证装置内外产生的压强差，所以若观察到漏斗颈中形成一段稳定的水柱（或液面不再下降）即可判断该装置的气密性良好；
（2）二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，所以若观察到C装置处的澄清石灰水变浑浊，则可以说明二氧化碳没被完全吸收；
（3）氧气的密度比空气大，所以可以用向上排气法收集，而氧气能支持燃烧，所以可以用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满；
（4）过氧化钠和水的反应生成了氢氧化钠和氧气，所以该反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；根据题中要求可以知道若要检验干燥的二氧化碳能否和过氧化钠反应，应该在在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置．
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；反应物的状态和反应条件；漏斗颈中形成一段稳定的水柱（或液面不再下降）；
（2）C装置处的澄清石灰水变浑浊；
（3）氧气的密度比空气大，氧气能支持燃烧（有助燃性）；
（4）2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置．

点评：本考点属于实验探究题，考查了二氧化碳与过氧化钠的有关性质和变化的规律，还考查了反应装置的选择、气体的除杂和干燥，以及化学方程式的书写，综合性比较强．既有实验过程的探究，又有结论的探究．本考点主要出现在实验题中．