Question

过氧化钠（化学式为Na₂0₂）可用在呼吸面具中作为氧气来源．Na₂0₂能跟C0₂反应生成0₂和另一种固体化合物（用X表示）；它也能跟H₂0反应生成0₂，化学方程式为：2Na₂0₂+2H₂0=4NaOH+0₂↑．以下是某兴趣小组进行的探究活动．
（1）利用如图实验装置制取氧气，请回答有关问题．

①实验室制取CO₂的化学方程式为

 

．
②表明C0₂未被Na₂0₂完全吸收的实验现象为

 

．
③O₂可采用D装置收集，并用带火星的木条检验，这是利用了O₂的哪些性质？
答：

 

．
④若A装置产生的C0₂中混有水蒸气，要检验干燥的C0₂能否与Na₂0₂反应生成O₂，以上实验装置应如何改进？
答：

 

．
（2）为探究X是哪种物质及其有关性质，同学们进行了如下分析和实验．
①有同学猜想X可能是酸、碱或盐中的一种．通过对物质组成的分析，大家一致认为X肯定不是酸和碱，理由是

 

．
②同学们通过讨论和实验证明了X是Na₂C0₃．以下是他们设计的有关Na₂C0₃性质的探究实验，请根据所学知识，将表填写完整．

实验操作	现  象	有关的化学方程式
实验一：取少量固体样品，	澄清石灰水变浑浊	Na2C03+2HCl=2NaCl+H20+C02↑ C02+Ca（OH）2=CaC03↓+H2 0
实验二：取少量固体样品， 加水配成溶液，滴加适量 的    溶液	有白色沉淀产生

（3）7.8g过氧化钠与足量的水反应，生成氧气的质量是

 

，若反应后得到了40g氢氧化钠溶液，请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数是：

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,常见气体的检验与除杂方法,二氧化碳的实验室制法,有关溶质质量分数的简单计算,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：（1）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，通常情况下，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
氧气的密度比空气大，能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃；
通过干燥装置可以干燥二氧化碳；
（2）酸和碱中都含有氢元素；
碳酸钠能和稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
碳酸钠能和氯化钙或氯化钡反应生成碳酸钙沉淀或碳酸钡沉淀；
（3）根据过氧化钠的质量、氢氧化钠溶液的质量可以计算生成氧氢氧化钠的质量，进一步可以计算生成氧气的质量氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．

解答：解：（1）①实验室制取CO₂的化学方程式为：CaC0₃+2HCl═CaCl₂+H₂0+C0₂↑．
故填：CaC0₃+2HCl═CaCl₂+H₂0+C0₂↑．
②表明C0₂未被Na₂0₂完全吸收的实验现象为澄清石灰水变浑浊．
故填：澄清石灰水变浑浊．
③O₂可采用D装置收集，并用带火星的木条检验，这是利用了氧气密度比空气的大，氧气有助燃性． 
故填：氧气密度比空气的大，氧气有助燃性．
④改进方法是：在A、B装置之间增加气体干燥装置． 
故填：在A、B装置之间增加气体干燥装置．
（2）①X肯定不是酸和碱的理由是：Na₂0₂和C0₂都不含氢元素，根据质量守恒定律，二者反应后不可能生成含氢元素的酸或碱．
故填：Na₂0₂和C0₂都不含氢元素，根据质量守恒定律，二者反应后不可能生成含氢元素的酸或碱．
②实验一：
实验操作：取少量固体样品，滴加稀盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水中；
实验现象：有气泡产生，澄清石灰水变浑浊；
实验二：
实验操作：取少量固体样品，加水配成溶液，滴加适量的氯化钙或氯化钡溶液；
实验现象：产生白色沉淀；
反应的化学方程式为：Na₂C0₃+CaCl₂=CaC0₃↓+2NaCl或Na₂C0₃+BaCl₂=BaC0₃↓+2NaCl．
故填：滴加稀盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水中；有气泡产生；氯化钙或氯化钡；
Na₂C0₃+CaCl₂=CaC0₃↓+2NaCl或Na₂C0₃+BaCl₂=BaC0₃↓+2NaCl．
（3）解：设生成氧气的质量为x，生成氢氧化钠的质量为y，
2Na₂0₂+2H₂0=4NaOH+0₂↑
156         160  32
7.8g         y   x

156

7.8g

=

160

y

=

32

x

，
x=1.6g，y=8g，
氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：

8g

40g

×100%=20%，
故填：1.6g；20%．

点评：实验是化学的重要组成部分，正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．