Question

8．某学习小组通过查阅资料得知，CO₂与Na₂O₂之间的反应需要在一定量的水蒸气存在的条件下才能进行，于是他们设计了下列装置对此的问题进行探．同时验证Na₂O₂与CO₂反应的气体产物．

（1）装置A中有关反应的离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑．装置B中的试剂是饱和碳酸氢钠，装置E的作用是防止F中的水蒸气进入D，F的作用是吸收多余的CO₂．
（2）U形管C中的试剂是碱石灰．若要求根据装置D中的现象来确定CO₂与Na₂O₂之间的反应是否需要在潮湿的条件下进行，对两个止水夹进行如下操作：先打开K₁，关闭K2，对应的实验现象是D中过氧化钠固体的颜色不变，后打开K₂，关闭K₁，对应的实验现象是D中过氧化钠固体的颜色由浅黄色变为白色．

Answer 1

分析 碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，除去杂质HCl，再通过干燥管C干燥，或者不通过C直接进入盛有过氧化钠的D中，E中的盛有浓硫酸可以防止F中的水蒸气进入D中干扰实验，用氢氧化钡溶液吸收多余的二氧化碳，最后用排水法收集氧气；
（1）碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙和水；装置B的作用是吸收二氧化碳中的杂质HCl；F中的水蒸气进入D中会干扰实验；用氢氧化钡溶液吸收多余的二氧化碳；
（2）由分析可知，U形管C是干燥二氧化碳；根据装置D中的现象来确定CO₂与Na₂O₂之间的反应是否需要在潮湿的条件下进行，则二氧化碳通过干燥管C干燥，或者不通过C直接进入盛有过氧化钠的D中，看D中固体颜色变化来判断．

解答 解：（1）碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙和水，反应的离子方程式为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；
装置B的作用是吸收二氧化碳中的杂质HCl，所以B中的试剂为饱和碳酸氢钠；F中的水蒸气进入D中会干扰实验，所以E中中盛有浓硫酸以便防止F中的水蒸气进入D中与过氧化钠反应；最后用排水法收集生成的氧气，其中多余的二氧化碳要用氢氧化钡溶液吸收，则F的作用是吸收多余的CO₂；
故答案为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑；饱和碳酸氢钠；防止F中的水蒸气进入D；吸收多余的CO₂；
（2）由分析可知，U形管C是干燥二氧化碳，则C中的试剂是碱石灰；打开K₁，关闭K₂，二氧化碳先进入U形管C中干燥，再进入D中，若D中过氧化钠固体的颜色不变，说明干燥的二氧化碳与过氧化钠不反应；打开K₂，关闭K₁，二氧化碳不通过C直接进入盛有过氧化钠的D中，D中过氧化钠固体的颜色由浅黄色变为白色，则湿润的二氧化碳气体与过氧化钠能发生反应；
故答案为：碱石灰；K₁，K₂，D中过氧化钠固体的颜色不变；K₂，K₁，D中过氧化钠固体的颜色由浅黄色变为白色．

点评 本题考查了过氧化钠的有关性质的探究实验，侧重于考查反应装置、除杂装置、干燥装置、反应原理等，综合性比较强，题目难度中等．主要考查学生的实验探究能力和分析问题、解决问题的能力．