Question

6．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂．请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂．

（1）A是实验室用石灰石制取CO₂的装置．离子方程式为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑．
（2）C中U型管内装的是Na₂O₂粉末，写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：2Na₂O₂+2CO₂=2NaCO₃+O₂．
（3）填写表中空格

仪器	加入试剂	加入试剂的目的
B	饱和NaHCO3溶液
D		吸收过量CO2

（4）试管F中收集满气体后，检验该气体的方法是：取出试管，将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，说明该气体是O₂．

Answer 1

分析 由实验装置可知，本实验首先由CaCO₃和盐酸反应生成CO₂，氯化氢易挥发，制取的二氧化碳中含有氯化氢，产生气体通过饱和NaHCO₃溶液，以除去CO₂气体中混入的HCl，然后过氧化钠与CO₂和水气反应，产生O₂，用排水法收集O₂，最后取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气．
（1）碳酸的酸性弱于盐酸，实验室用碳酸钙和盐酸反应制取二氧化碳；
（2）Na₂O₂与CO₂反应生成碳酸钠和氧气；
（3）A装置：制取二氧化碳，B装置：通过饱和的碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢，C装置：Na₂O₂与CO₂反应，D装置：除去多余的二氧化碳，E装置：收集生成的气体氧气；
（4）根据氧气能支持燃烧确定检验氧气的方法．

解答 解：（1）A装置：盐酸的酸性强于碳酸，实验室通常使用石灰石或大理石（主要成分都为碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；
（2）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的方程式为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂ ，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2NaCO₃+O₂；
（3）A装置：利用碳酸钙与盐酸可以发生复分解反应生成氯化钙、水和二氧化碳的性质，制取二氧化碳，B装置：氯化氢易挥发，制取的二氧化碳中含有氯化氢，通过饱和的碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢，C装置：过氧化钠与CO₂和水气反应，产生O₂，D装置：用NaOH溶液洗气，吸收未反应的CO₂气体，E装置：收集生成的气体氧气．
故答案为：除去CO₂中的HCl；NaOH溶液；
（4）本实验的目的为证明过氧化钠可作供氧剂，收集气体后要验证是否为氧气，为防止倒吸，应先把E中的导管移出水面，然后关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即用带火星的木条伸到试管F的管口，如果木条复燃，说明过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气，可做供氧剂，
故答案为：取出试管，将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，说明该气体是O₂．

点评 本题考查过氧化钠的性质的实验设计，题目难度中等，解答本题注意把握实验原理和相关实验的基本操作，注意除杂的先后顺序和检验氧气的操作方法．