Question

（2012?息縣二模）金屬過(guò)氧化物等可作宇宙飛船或潛水艇中的氧氣再生劑，如：過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）在常溫下能與人呼出的二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．為了驗(yàn)證該反應(yīng)中氧氣的產(chǎn)生，某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．
（1）A裝置中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；

；
實(shí)驗(yàn)室確定氣體發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)考慮的因素是

反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件等

；檢查A裝置的氣密性的方法是：將A裝置中導(dǎo)氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，往長(zhǎng)頸漏斗中注入水至液面高出漏斗頸的下端管口，若能觀察到

漏斗頸中形成一段穩(wěn)定的水柱

現(xiàn)象，即可證明裝置不漏氣．
（2）表明二氧化碳沒(méi)有被過(guò)氧化鈉完全吸收的現(xiàn)象是

C裝置處的澄清石灰水變渾濁

．
（3）用向上排空氣法收集氧氣，并用帶火星的木條放在集氣瓶口檢驗(yàn)氧氣是否收集滿，這是利用了氧氣的哪些性質(zhì)？
（4）如果用脫脂棉包裹一定量的Na₂O₂固體，然后向其中通入CO₂，脫脂棉很快就燃燒此現(xiàn)象說(shuō)明該反應(yīng)過(guò)程中能量是如何變化的？
（5）常溫下水也能與Na₂O₂反應(yīng)，生成氧氣和氫氧化鈉，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式．若要檢驗(yàn)干燥的二氧化碳能否與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，以上實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)如何改進(jìn)？
（6）實(shí)驗(yàn)室中的過(guò)氧化鈉如果保存不當(dāng)，容易與空氣中的CO₂和水蒸汽發(fā)生反應(yīng)變質(zhì)．今稱取10g過(guò)氧化鈉樣品（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）放人燒杯中，向其中加入10g水，二者完全反應(yīng)后．稱量燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為18.4g（不包括燒杯的質(zhì)量，且氣體的溶解忽略不計(jì)）．試計(jì)算過(guò)氧化鈉樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)室制取CO₂，是在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；二氧化碳的檢驗(yàn)方法是：通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁．檢查A裝置的氣密性的方法是：將A裝置中導(dǎo)氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，往長(zhǎng)頸漏斗中注入水至液面高出漏斗頸的下端管口，若能觀察到漏斗頸中形成一段穩(wěn)定的水柱，裝置嚴(yán)密．用向上排空氣法收集氧氣，并用帶火星的木條放在集氣瓶口檢驗(yàn)氧氣是否收集滿，這是利用了氧氣的密度比空氣大，氧氣能支持燃燒；根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算要準(zhǔn)確．

解答：解：（1）碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，檢查A裝置的氣密性的方法是：將A裝置中導(dǎo)氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，往長(zhǎng)頸漏斗中注入水至液面高出漏斗頸的下端管口，若能觀察到漏斗頸中形成一段穩(wěn)定的水柱，裝置嚴(yán)密；氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；故答案為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件等；漏斗頸中形成一段穩(wěn)定的水柱（或液面不再下降）等
（2）二氧化碳的檢驗(yàn)方法是：通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁．故答案為：C裝置處的澄清石灰水變渾濁
（3）用向上排空氣法收集氧氣，并用帶火星的木條放在集氣瓶口檢驗(yàn)氧氣是否收集滿，這是利用了氧氣的密度比空氣大，氧氣能支持燃燒；故答案為：氧氣的密度比空氣大，氧氣能支持燃燒（或有助燃性）
（4）脫脂棉很快就燃燒此現(xiàn)象說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為：此反應(yīng)是放熱的
（5）常溫下水與Na₂O₂反應(yīng)，生成氧氣和氫氧化鈉，配平即可；若要檢驗(yàn)干燥的二氧化碳能否與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，在A、B裝置之間和B、C裝置之間增加氣體干燥裝置；故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；在A、B裝置之間和B、C裝置之間增加氣體干燥裝置（或盛有濃硫酸的洗氣瓶）等．（說(shuō)明：只要答出在A、B裝置之間增加氣體干燥裝置就給分）
（6）解：生成O₂的質(zhì)量為：10g+10g-18.4g=1.6g   
設(shè)過(guò)氧化鈉樣品中Na₂O₂的質(zhì)量為x
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
2×78              32
  x               1.6g
  

2×78

x

=

32

1.6g

      
X=7.8g                  
過(guò)氧化鈉樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

10g-7.8g

10g

×100%=22%   
答：過(guò)氧化鈉樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%．
故答案為：22%

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)主要考查了二氧化碳的制法、檢查裝置的氣密性、氧氣的化學(xué)性質(zhì)等，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫和二氧化碳的檢驗(yàn)，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確，本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．