Question

10．過氧化鈉（Na₂O₂）是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的淡黃色固體，在通常狀況下能跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．例如：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑；2Na₂O₂+4HCl═4NaCl+2H₂O+O₂↑；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
為了驗(yàn)證CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是O₂，設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置．試回答：

（1）設(shè)計(jì)A、B裝置的目的是凈化導(dǎo)入的CO₂．其中①A裝置的具體作用是除去CO₂中所含的氯化氫氣體，其瓶?jī)?nèi)液體可能是飽和NaHCO₃溶液，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
②B裝置的作用是除去A瓶中導(dǎo)出的CO₂中的水蒸氣，其瓶?jī)?nèi)液體應(yīng)是濃硫酸；
③如將A、B兩瓶?jī)?nèi)所盛的液體互換，直接的后果是從B瓶中導(dǎo)出的CO₂仍有水蒸氣．
（2）C裝置的具體作用是除去反應(yīng)后導(dǎo)出氣體中殘余的CO₂，其瓶?jī)?nèi)液體應(yīng)是NaOH溶液，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（3）為了確證CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是氧氣，最后還要采用的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)操作是將帶火星的木條放在導(dǎo)管口，木條復(fù)燃．
（4）如測(cè)定盛有Na₂O₂的反應(yīng)容器經(jīng)過反應(yīng)其總質(zhì)量增加ag，則產(chǎn)生的氧氣的質(zhì)量為$\frac{4a}{7}$；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣密度為1.43g/L，若氧氣在水（液體）中溶解的量可以忽略不計(jì)，此實(shí)驗(yàn)中可能收集到的氧氣體積為0.4aL．

Answer 1

分析 為了驗(yàn)證CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是O₂，又因?yàn)镹a₂O₂與水、HCl都能反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，因此氣體通過Na₂O₂前必須先將水、HCl都除去，即分別通過濃硫酸和飽和NaHCO₃溶液．氣體通過飽和NaHCO₃溶液時(shí)會(huì)帶出水蒸氣，因此先除去HCl，后除去水蒸氣．如將A、B兩瓶?jī)?nèi)所盛的液體互換，直接的后果是從B瓶中導(dǎo)出的CO₂仍有水蒸氣．氧氣的檢驗(yàn)方法是用帶火星的木條看是否復(fù)燃，為了確證CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是氧氣需將帶火星的木條放在導(dǎo)管口．根據(jù)2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑可知，反應(yīng)裝置實(shí)際增加的量為88-32=56，又根據(jù)氧氣的相對(duì)原子質(zhì)量為32，設(shè)生成氧氣的質(zhì)量為X，根據(jù)題意得：56：32=a：x，解得X=4a/7g，想求氧氣的體積根據(jù)公式，體積=$\frac{質(zhì)量}{密度}$，計(jì)算出氧氣的體積為0.4aL．

解答 解：為了驗(yàn)證CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是O₂，又因?yàn)镹a₂O₂與水、HCl都能反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，因此氣體通過Na₂O₂前必須先將水、HCl都除去，即分別通過濃硫酸和飽和NaHCO₃溶液．氣體通過飽和NaHCO₃溶液時(shí)會(huì)帶出水蒸氣，因此先除去HCl，后除去水蒸氣．如將A、B兩瓶?jī)?nèi)所盛的液體互換，直接的后果是從B瓶中導(dǎo)出的CO₂仍有水蒸氣．氧氣的檢驗(yàn)方法是用帶火星的木條看是否復(fù)燃，為了確證CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是氧氣需將帶火星的木條放在導(dǎo)管口；根據(jù)2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑可知，反應(yīng)裝置實(shí)際增加的量為88-32=56，又根據(jù)氧氣的相對(duì)原子質(zhì)量為32，設(shè)生成氧氣的質(zhì)量為X，根據(jù)題意得：56：32=a：x，解得X=4a/7g，想求氧氣的體積根據(jù)公式，體積=$\frac{質(zhì)量}{密度}$，計(jì)算出氧氣的體積為0.4aL．
故答案為：（1）①除去CO₂中所含的氯化氫氣體，飽和NaHCO₃溶液，NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
②除去A瓶中導(dǎo)出的CO₂中的水蒸氣，濃硫酸；氣體通過飽和NaHCO₃溶液時(shí)會(huì)帶出水蒸氣，因此先除去HCl，后除去水蒸氣；
③從B瓶中導(dǎo)出的CO₂仍有水蒸氣；
（2）除去反應(yīng)后導(dǎo)出氣體中殘余的CO₂，NaOH溶液，2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）將帶火星的木條放在導(dǎo)管口，木條復(fù)燃；
（4）$\frac{4a}{7}$，0.4a．

點(diǎn)評(píng) 綜合實(shí)驗(yàn)是將基本儀器、基本操作、氣體制備、物質(zhì)的檢驗(yàn)、除雜質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)、計(jì)算等綜合到一起，在解題時(shí)注意弄清楚實(shí)驗(yàn)的思路，即實(shí)驗(yàn)的目的是什么，目的是如何實(shí)現(xiàn)的，需要進(jìn)行哪些操作，實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生了哪些現(xiàn)象，從這些現(xiàn)象中能得到哪些結(jié)論等．