Question

某研究性学习小组查阅资料知:O₂在酸性环境中氧化性明显增强，为了探究过氧化钠的强氧化性，设计了如图的实验装置。实验步骤及现象如下:

    ①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器:

    ②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，剧烈反应，产生黄绿色气体。

    ③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。

    ④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量N₂，至装置中气体无色。回答下列问题:

(1)装置B中的湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有__________(填化学式)生成。

若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因__________________________。

(2)装置C的作用是_________________________________。

(3)甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①O₂有可能是Na₂O₂与盐酸中的H₂O反应所得:②___________________。

(4)实验证明，Na₂O₂与干燥的HC1能反应，该反应_______________(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的C1₂，理由是(要求从两个不同的方面答出要点)

①_____________________；②_________________________________

Answer 1

【知识点】实验设计与评价J4  J5

【答案解析】（1）Cl₂ （1分）   4H⁺ + 4I^－+ O₂ === 2I₂ + 2H₂O（2分）

（2）吸收HCl和过量的Cl₂，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气（2分）

（3）②Na₂O₂被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O₂ （2分）

（4）不能（2分）

①Na₂O₂与生成的H₂O反应有O₂生成；HCl混在Cl₂中；H₂O蒸汽混在Cl₂中

（答出任何一点即可）（2分）

②实验室没有可直接使用的干燥HCl气体；固体与气体反应较慢

（答出任何一点即可，其他合理答案均可）（2分）

   解析：(1)装置B中的湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有Cl₂ 生成。

若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，因为氧气也能将碘离子氧化得到碘单质，离子方程式是4H⁺ + 4I^－+ O₂ === 2I₂ + 2H₂O。

(2)装置C中盛有NaOH溶液，NaOH能与HCl、Cl₂反应，所以作用是吸收HCl和过量的Cl₂，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气。

(3)甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①O₂有可能是Na₂O₂与盐酸中的H₂O反应所得，②Na₂O₂被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O₂ 。

(4)实验证明，Na₂O₂与干燥的HC1能反应，但该反应不适合实验室制取氧气，原因是实验室没有可直接使用的干燥HCl气体；固体与气体反应较慢。

【思路点拨】本题考查了实验设计与评价，问题恒灵活，（3）（4）两问属于开放性问题，结合实验目的要敢想会想。