Question

小明同学从资料中得知，金属过氧化物常用作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂．
（1）小明通过查询资料得知：
①常温下，过氧化钠（Na₂O₂）是淡黄色固体，能与二氧化碳反应生成一种白色固体和氧气；
②过氧化钠与水、盐酸等物质反应也能生成氧气；
③碳酸氢钠与二氧化碳不反应．
（2）小明同学用下图所示的实验装置验证过氧化钠与二氧化碳反应生成了氧气．

①设计A、B装置的目的是为得到纯净、干燥的CO₂气体．其中A装置的作用是吸收气体中的HCl，该吸收反应的化学方程式为________；B装置中应盛放的试剂是________．
②为了确定CO₂与Na₂O₂反应产生的气体是氧气，要进行验证实验的操作及现象是________．
③能够证明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是________．
（3）过氧化钠与二氧化碳反应生成的白色固体是什么？
小明提出猜想：白色固体是氢氧化钠．
请你判断小明的猜想是否合理？并说明理由________．
你认为该白色固体可能是________，请依据你的猜想设计实验进行验证________．

Answer 1

解：（2）用NaHCO₃吸收HCl气体的化学方程式为：①NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；B装置的作用是干燥二氧化碳，故盛放的试剂为浓硫酸．
②确定CO₂与Na₂O₂反应产生的气体是氧气的方法：把带火星的木条靠近D处导管口，看到木条复燃．
③要证明二氧化碳是否完全被吸收，看C装置中石灰水是否变浑浊即可．故答案为：C内澄清石灰水变浑浊
（3）因化学变化中元素种类不变，过氧化钠与二氧化碳中均不含有H元素，故猜想不合理，理由为：化学变化中元素的种类不变，反应物中不含氢元素，生成物中也不可能有氢元素
我认为白色固体可能为：Na₂CO₃
设计的实验为：取少量白色固体于试管中，加入稀盐酸，看到有气泡产生，将生成气体通入澄清石灰水，看到澄清石灰水变浑浊，则证明是Na₂CO₃
分析：该题的实验目的是验证过氧化钠与二氧化碳反应的产物，由装置图和题意可知，A装置吸收HCl气体，应为HCl气体与NaHCO₃反应的化学方程式．B装置的作用是干燥二氧化碳，盛放的物质应为浓硫酸．
验证氧气的方法是：把带火星的木条伸入盛有氧气的容器中，木条会复燃．从装置图看应把带火星的木条放在D导管口处．
由装置图可知，二氧化碳经A B装置后于过氧化钠反应，若完全反应，就不能到达C装置中，石灰水不变浑浊．要证明二氧化碳没有完全被吸收，看C装置中石灰水是否变浑浊即可．
过氧化钠与二氧化碳反应生成的白色固体是小明猜想是氢氧化钠，因过氧化钠与二氧化碳中均不含有H元素，故猜想不合理，因化学变化中元素的种类不变．
要验证白色固体是Na₂CO₃，只要证明含有CO₃^2-离子就可以，其方法是：滴加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体．
点评：该题为综合实验题，考查的知识点较多，氧气的检验，碳酸盐检验，物质的除杂，质量守恒定律的应用等，关键是熟记相关知识点．语言表述要简练准确．