Question

【题目】钠、碳及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。

（1）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，NaN3迅速分解产生N2和Na，同时放出大量的热。N2使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。

① KClO4中氯元素的化合价是_______，具有_______（填“还原性”或“氧化性”）。

② Fe2O3可处理产生的Na，反应为6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe，反应中Na做______（填“还原剂”或“氧化剂”）。

③ NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解，其分解的化学方程式是_______。

（2）Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。某实验小组利用下图装置探究Na2O2与CO2的反应。请回答下列问题：

① 根据实验目的，将虚线框中的装置补充完整并标出所用的试剂_______。

② 装置C中观察到的现象是_______，反应的化学方程式是_______。

③ 装置D的作用是吸收未反应的CO2便于O2的检验。吸收CO2的离子方程式是_____。

Answer 1

【答案】+7 氧化性 还原剂 2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑ 淡黄色固体变为白色 2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2 CO2 + 2OH- = CO32- + H2O（或CO2 + OH- = HCO3- ）

【解析】

(1)①根据化合物的总化合价为0进行计算，物质中元素处于最高价态时，只具有氧化性，处于最低价态时，只具有还原性，处于中间价态时只有还原性，处于中间价态时既有氧化性又有还原性；

②在氧化还原反应中，根据“升失氧，降得还”进行判断氧化剂与还原剂；

③碳酸氢钠热稳定性差，受热易分解为碳酸钠，二氧化碳和水；

(2) 本实验主要探究Na2O2与CO2的反应，过氧化钠为淡黄色固体，采用碳酸氢钠的分解制备二氧化碳，但碳酸钠分解后不仅产生二氧化碳气体，还有水蒸气，而水也能与过氧化钠反应，因此应先除去二氧化碳中混有的水蒸气；干燥的二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠（白色粉末）和氧气；产生的氧气与未反应的二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中，氧气不反应，二氧化碳为酸性氧化物，与氢氧化钠溶液发生反应，据此解题。

(1) ①KClO4中K为+1价，O为-2价，根据化合物中总化合价为0，计算得到Cl化合价为+7价，处于最高价态，因此KClO4具有氧化性；

②反应6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe中，Na由0价升为+1价，失去电子，发生氧化反应，为还原剂；

③碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠，二氧化碳和水，反应方程式为：2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑

(2) ①碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠，二氧化碳和水，本实验主要探究Na2O2与CO2的反应，应先除去水蒸气，可采用盛有浓硫酸的洗气瓶，连接方式应为长进短出，故装置图为；

②过氧化钠为淡黄色固体，与二氧化碳反应后生成碳酸钠白色粉末，因此实验现象为淡黄色固体变为白色，反应方程式为2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2

③二氧化碳为酸性氧化物，与氢氧化钠溶液发生反应，当二氧化碳少量时离子方程式为CO2 + 2OH- = CO32- + H2O，当二氧化碳过量时离子方程式为 CO2 + OH- = HCO3- 。