Question

呼吸面具中常用的供氧剂是过氧化钠（化学式为Na₂O₂），它与人呼出的CO₂能反应产生氧气，反应的化学方程式为2Na₂O₂+2CO₂═Na₂CO₃+O₂．过氧化钠还能与盐酸、水等物质发生反应产生氧气．为了验证Na₂O₂能和CO₂反应产生氧气，某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验．

（1）写出有标号仪器的名称：a______，b______．
（2）实验室用石灰石和稀盐酸反应制取CO₂的化学方程式是______，装置A可选用下面提供的______ （填序号）装置．
（3）连接好实验装置后，应先______，再装入药品．
（4）装置B中盛放的饱和NaHCO₃溶液的作用是______．
（5）为了吸收未反应的CO₂，装置D中应盛放的试剂是______，反应的化学方程式为：______．
（6）装置E中收集气体的方法是______；为了验证收集到的气体是氧气，仪器a中收集满气体后接下来的实验操作是______．
（7）通过以上实验能否确定收集到的O₂是由Na₂O₂与CO₂反应生成的？______（填“能”或“不能”）．若能，请简述理由；若不能请提出你对实验的改进意见：______．

Answer 1

解：（1）题中所给的仪器名称为：a、试管，b、水槽；
（2）碳酸钙与稀盐酸反应生成了二氧化碳、氯化钙和水，所以可以写出该反应的化学方程式，该反应在常温下即可反应，所以应该选择装置③作为发生装置；
（3）在装入药品之前应该先检查装置的气密性；
（4）在二氧化碳逸出的过程中会带出一部分氯化氢气体，所以为了防止氯化氢干扰实验现象，所以用饱和的碳酸氢钠溶液来吸收氯化氢；
（5）吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，它们反应生成了碳酸钠和水，可以写出该反应的化学方程式；
（6）氧气难溶于水，所以装置图中用的是排水法收集的，而氧气可以支持燃烧，所以检验该气体是否为氧气，可以用带火星的木条来进行检验；
（7）从题给的信息可以知道，水也可以和过氧化钠反应生成氧气，所以不能确定该气体是二氧化碳与过氧化钠反应得到的，为了排除水的干扰，使实验结果更有说服力，应该在B和C装置之间添加一个除水的装置．
故答案为：（1）试管；水槽；
（2）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③；
（3）检查装置的气密性；
（4）吸收二氧化碳中混有的氯化氢；
（5）氢氧化钠溶液；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（6）排水法；用拇指堵住试管口，取出试管，将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，证明收集到的气体时氧气；
（7）不能；再B和C之间添加一个除水的装置．
分析：（1）直接写出仪器的名称；
（2）石灰石的主要成分为碳酸钙，可以据此写出制取二氧化碳的化学方程式，根据反应原理来选择发生装置；
（3）在制取气体时必须保证装置的气密性良好，可以据此作答；
（4）在二氧化碳逸出的过程中，可能带出一部分氯化氢，可以据此作答；
（5）在实验室中吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，可以据此解答该题；
（6）根据氧气的性质可以选择合适的收集及检验方法；
（7）根据题干中的信息来完成该题的判断并作出解答．
点评：此题是综合性的实验探究题，考查了多方面的知识．碳酸盐的鉴别就是利用碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的这一性质．