Question

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，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用，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）图4A中制取CO₂的装置，应从如图1、2、3中选哪个图：

 

，B装置中盛放的试剂是

 

，其作用是

 

，C装置内可能出现的现象是

 

．为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，

 

．（填操作）
（2）若图4 D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？

 

（3）你认为图4A---E的实验装置中，E部分是否安全、合理？E是否需要改为下列四项中的哪一项：

 

．（用图5甲、乙、丙、丁填空）除去未反应完的二氧化碳．

Answer 1

考点：常见气体制备原理及装置选择

专题：实验题

分析：（1）根据反应物的状态及反应条件选取反应装置；水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色；使带火星的木条复燃的气体是氧气．
（2）如过氧化钠完全反应，则E中产生大量沉淀，且产生倒吸；
（3）根据是否能产生倒吸现象判断是否合理、安全；根据实验密度选择装置．

解答： 解：（1）该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除图1；图2中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除图2，故选图3；
大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，所以B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，除去HCl气体；
二氧化碳和碳酸氢钠不反应，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色，所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色；
过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃，检验时，可用带火星的木条放在管口，木条复燃说明收集到的气体为氧气，
故答案为：图3；饱和碳酸氢钠溶液；吸收A装置中产生的盐酸酸雾；白色固体变蓝色；用带火星的木条放在管口，木条复燃说明收集到的气体为氧气；
（2）当D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，由于生成氧气的量减少，压强变小，所以E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而倒吸．
故答案为：由于生成氧气的量减少，E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而倒吸；
（3）E装置容易产生倒吸现象，所以不安全、不合理，所以需要改进；饱和石灰水能和二氧化碳反应，所以饱和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集较纯净的氧气，乙试管中进气管较长，二氧化碳能充分和饱和石灰水反应，丙试管中进气管较短，导致二氧化碳和饱和石灰水反应不充分，且随着气体的进入，试管中的液体被排到水槽中，故选乙．
故答案为：不安全，不合理；乙．

点评：本题以钠的化合物为载体综合考查学生的分析能力和实验能力，为高频考点，注意把握实验的原理和注意事项，结合物质的性质把握实验，难度中等．