Question

15．过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，它与二氧化碳反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95克过氧化钠样品为原料，制取O₂，设计出如下实验装置：

（1）A中制取CO₂的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：②③
（2）B装置的作用是除去CO₂中的HCl，C装置内可能出现的现象是无水硫酸铜变蓝．为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用带火星的木条伸入集气瓶内，木条会出现复燃．
（3）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，请说明原因：还有未反应的CO₂
（4）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL（标准状况下），当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值小（答大或小），相差约30mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定）．

Answer 1

分析 （1）依据反应物状态和反应条件选择发生装置；
（2）浓盐酸的易挥发制取的二氧化碳中含有氯化氢杂质，结合氯化氢、二氧化碳性质除杂；无水硫酸铜容易结合水生成蓝矾；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，依据氧气能够支持燃烧的性质选择检验方法；
（3）能该题中够使石灰水变浑浊的只有二氧化碳；
（4）根据过氧化钠的质量可以生成氧气的体积，理论生成气体的体积-实际氧气的体积=差值．

解答 解：（1）实验室制备二氧化碳用的原料为碳酸钙固体与盐酸液体，反应条件不需要加热，所以可以选择装置
②③；
故答案为：②③；
（2）浓盐酸的易挥发制取的二氧化碳中含有氯化氢杂质，二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度，不大，氯化氢与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，所以可以选择饱和碳酸氢钠溶液除去杂质氯化氢；
无水硫酸铜容易结合水生成蓝矾，从装置B中出来的气体含有水蒸气，所以看到现象为：无水硫酸铜变蓝；
过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，氧气能够支持燃烧，所以检验氧气的方法为：用带火星的木条伸入集气瓶内，木条会出现复燃；
故答案为：除去CO₂中的HCl  无水硫酸铜变蓝  带火星  复燃；
（3）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，说明：还有未反应的CO₂；
故答案为：还有未反应的CO₂；
（4）1.95g过氧化钠的物质的量为$\frac{1.95g}{78g/mol}$=0.025mol，设过氧化钠完全反应生成氧气的体积为v，依据反应方程式得：
  2Na₂O₂----O₂；
2mol        22.4L   
0.025mol      v
v=0.28L=280mL＞250mL，所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小；
280mL-250mL=30mL；
故答案为：小；30．

点评 本题考查了二氧化碳制备、净化及性质检验，明确实验原理及过氧化钠性质是解题关键，题目难度中等．