Question

“嫦娥一号”飞船的成功发射是我国航天事业的又一里程碑．在宇宙飞船中，可用一些金属过氧化物作氧气再生剂，如：过氧化钠（Na₂O₂）．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（过氧化钠还能与盐酸、水等物质发生反应）．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1所示的装置，用含有少量氯化氢气体杂质的CO₂进行实验．
（1）实验室制取CO₂的装置，应从图2中选择图______（填字母）．仪器①的名称是______．
（2）验证该反应产生的气体是氧气的实验操作是______．
请写出一个实验室制取氧气的化学方程式______．
（3）设计装置A、B的目的是导入纯净且干燥的CO₂，．请回答下列问题：
①装置A的作用是______，装置A中发生的化学方程式是______；
②B装置中瓶内液体应是______．
（4）表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是______．
（5）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：______．

Answer 1

解：（1）实验室确定气体发生装置时，一般考虑是固体与液体，还是固体与固体反应，需不需要加热等条件．二氧化碳的制取是用的固体与液体，不需要加热．故答案为：F或G；长颈漏斗；
（2）检验是否有氧气生成，用带火星的木条检验即可．故答案为：把一根带火星的木条放在D处，若木条复燃，证明是氧气；熟记实验室制取的三个化学方程式（写一个）．
（3）因为制二氧化碳用的是稀盐酸，而盐酸容易挥发出氯化氢气体，因此需要除去混在二氧化碳中的氯化氢气体和水而设计了A、B装置．故答案为：①除去氯化氢气体的；HCl+NaHCO₃=NaCl+H₂O+CO₂↑②浓硫酸吸水干燥作用；
（4）C装置中的石灰水变浑浊，就证明了二氧化碳有剩余．故答案为：C装置中的石灰水变浑浊
（5）水与Na₂O₂反应，生成氧气和氢氧化钠，用最小公倍数法配平即可．故答案为：2H₂O+2Na₂O₂=O₂↑+4NaOH
故答案为：（1）F或G 长颈漏斗
（2）用带火星的木条检验（合理即可）；2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑等；
（3）①吸收二氧化碳中混有的氯化氢气体 NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑； ②浓硫酸
（4）C中澄清石灰水变浑浊
（5）2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
分析：本题研究了过氧化钠与水反应的性质，检验生成物时用到了氧气和二氧化碳的检验方法．氧气是用带火星的木条检验；二氧化碳是用澄清的石灰水检验．
通过实验探究，知道了过氧化钠可用于航空航天和潜水艇中的供氧剂，因为二氧化碳和氧气已经形成了循环．
本题还考查了气体的制取装置的选择，从而探究了发生装置的确定应根据：药品的状态、反应的条件等．还要注意气体的除杂和干燥，以及化学方程式的书写．
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．