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    2．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）A中制取CO2的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：②
     
    B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色．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．
    （2）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，请说明原因：未反应的二氧化碳与石灰水反应所致．
    （3）若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？E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止．
    （4）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，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），这是由于Na2O2可能含有其它杂质，D装置可能有氧气未被排出．
    （5）你认为上述A---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：乙．（用甲、乙、丙、丁回答）

    分析 （1）实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳，反应无需加热，且反应需要较多二氧化碳，应用②装置制备；实验中要依次进行除杂、干燥收集等操作；
    （2）二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀；
    （3）如过氧化钠完全反应，则E中产生大量沉淀，且产生倒吸；
    （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；
    （5）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①；③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③，故选②；
    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：②；吸收A装置中产生的盐酸酸雾；白色固体变蓝色；带火星，复燃；
    （2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致，
    故答案为：未反应的二氧化碳与石灰水反应所致；
    （3）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：E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止；
    （4）1.95g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为v．
    2Na2O2～～～～O2；
    2mol       22.4L
    $\frac{1.95g}{78g/mol}$     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；
    原因是Na2O2可能含有其它杂质；D装置可能有氧气未被排出，
    故答案为：小；30；Na2O2可能含有其它杂质，D装置可能有氧气未被排出；
    （5）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．

    练习册系列答案
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    1．设NA为阿伏加德罗常数的数值．下列说法正确的是（　　）
    A．常温常压下，22.4L的氧气中含氧原子数为2NA
    B．2L 0.5mol•L-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA
    C．乙烯和环丙烷组成的28g混合气体中氢原子的个数为4NA
    D．在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol氧气，转移电子的数目为0.4NA

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    2．Fe3+、SO42-、Al3+和X四种离子以物质的量之比2：4：1：1大量共存于同一溶液中，X可能是（　　）
    A．Br-B．OH-C．HCO3-D．NH4+

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    19．下列反应属于取代反应的是（　　）
    ①Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
    ②Cu（OH）2+H2SO4═CuSO4+2H2O
    ③CH3CH3+2Cl2$\stackrel{光}{→}$CH2ClCH2Cl+2HCl
    ④CH3COONa+NaOH$\stackrel{一定条件}{→}$CH4↑+NaCO3．
    A．③B．①③C．②④D．③④

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列实验操作及其离子方程式的评价合理的是（　　）
    选项实验操作及其离子方程式评价
    A少量CO2通入苯酚钠溶液中：2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH+CO32-正确
    B溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素：Br-+Ag+=AgBr↓错误．溴乙烷不能电离出Br-
    CCa（HCO3）2溶液与等物质的量NaOH溶液反应：Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O错误．Ca2+与HCO3-的物质的量之比为1：2
    D氢氧化钡溶液与等物质的量的稀硫酸混合：Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O正确
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2）．已知实验中可能会发生下列反应：
    ①2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；②3Mg+N2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2；③2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；④Mg+H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H2↑； ⑤Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2+2NH3↑
    可供选择的装置和药品如图所示（镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连）．

    回答下列问题：
    （1）在设计实验方案时，除装置A、D、E外，还应选择的装置有BF（填字母代号），选择装置D目的为D的目的是除去空气中的CO2，避免反应③发生；
    （2）通气后，应先点燃F处的酒精灯；如果同时点燃A、F装置的酒精灯，将会使实验结果偏低（填“偏高”或“偏低”）原因如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时，氧气不能除尽，导致氧同镁反应，而使氮化镁中混入氧化镁
    （3）请设计一个实验，验证产物是Mg3N2，写出操作步骤、现象和结论：取适量产物放入试管中，滴加蒸馏水，将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试管中的溶液出现浑浊，红色石蕊试纸变蓝，则可以证明有氮化镁生成．．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如图：

    有关说法错误的是（　　）
    A．反应Ⅰ原理为CO2+NH3+NaCl+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl
    B．向饱和NaCl溶液中先通入足量的CO2，再通入足量的NH3
    C．反应Ⅰ生成的沉淀，经过过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱
    D．往母液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温，可使氯化铵析出

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    11．学习了元素周期律的有关知识后，同学们设计了多个实验在实验室探究同周期及同主族元素性质的递变规律．
    甲组同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族和同周期元素非金属性强弱比较的实验研究．
    （1）写出选用物质的化学式：ANa2CO3、BNa2SiO3．根据实验目的，烧杯B中发生反应的离子方程式
    H2O+CO2+SiO32-═H2SiO3↓+CO32-，通过实验得出的结论：元素非金属性强弱顺序为S＞C＞Si．乙组同学设计了如图2装置来验证卤素单质氧化性的相对强弱的实验．

    （2）乙组同学实验过程如下：
    Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸．
    Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹．
    Ⅲ．当B中溶液由黄色变为橙黄色时，立即关闭活塞a．
    Ⅳ…
    ①B中溶液发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-═Br2+2Cl-．
    ②为验证溴的氧化性强于碘，过程 IV的操作和现象是操作打开分液漏斗活塞，使C中的溶液流入试管D，关闭活塞b，取下试管D并振荡；现象下层溶液呈紫红色．
    ③过程 II实验的目的是防止Cl2过量，排除Cl2对Br2置换I2的干扰．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列说法正确的是（　　）
    A．任何化学反应，只要是放热反应，理论上都能设计成原电池
    B．周期表中所有元素都是从自然界中发现的
    C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
    D．原子结合成分子过程中一定释放出能量

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