Question

2．為了探究過(guò)氧化鈉的強(qiáng)氧化性，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．

實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如下：
①檢查裝置氣密性后，裝入藥品Na₂O₂并連接儀器．
②緩慢通入一定量的N₂后，將裝置D連接好（導(dǎo)管末端未伸
入集氣瓶中），再向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸，劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生黃綠色氣體．
③一段時(shí)間后，將導(dǎo)管末端伸入集氣瓶中收集氣體．裝置D中收集到能使帶火星的木條復(fù)燃的無(wú)色氣體．
④反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至裝置中氣體無(wú)色．
回答下列問(wèn)題：
（1）裝置B中濕潤(rùn)的紅色紙條褪色，證明A中反應(yīng)有Cl₂（填化學(xué)式）生成．若將B中紅紙條改為濕潤(rùn)的紫石蕊試紙，現(xiàn)象為先變紅后變白
（2）實(shí)驗(yàn)前通N₂的目的排盡裝置內(nèi)的氧氣和CO₂，裝置C的作用是吸收HCl和過(guò)量的Cl₂，防止污染空氣，使D中能收集到較為純凈的氧氣
（3）甲同學(xué)認(rèn)為O₂是Na₂O₂被鹽酸中的HCl還原所得．乙同學(xué)認(rèn)為此結(jié)論不正確，其不贊成的理由可能為：①Na₂O₂被還原時(shí)氧元素的化合價(jià)應(yīng)該降低，不可能得到O₂；   ②O₂有可能是Na₂O₂與鹽酸中的H₂O反應(yīng)所得．

Answer 1

分析 A裝置：濃鹽酸和過(guò)氧化鈉反應(yīng)，B裝置：探究A中反應(yīng)有氯氣生成，C裝置：除去氧氣中的氯氣，D裝置：用排水法收集氧氣．
（1）氯氣和水反應(yīng)生成HClO；酸能使?jié)駶?rùn)的紫石蕊試紙變紅，次氯酸具有漂白性；
（2）裝置內(nèi)有氧氣和CO₂，為避免干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)，需排盡，Cl₂有毒不能直接排空，如果O₂中混有Cl₂，會(huì)導(dǎo)致收集的O₂不純凈；
（3）如果Na₂O₂被還原，則O元素應(yīng)該得電子化合價(jià)降低；Na₂O₂還能和水反應(yīng)生成氧氣．

解答 解：（1）濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙褪色，說(shuō)明有HClO生成，氯氣和水反應(yīng)生成HClO，所以說(shuō)明裝置A中有Cl₂生成；若B中改放濕潤(rùn)的紫石蕊試紙，氯氣和水反應(yīng)生成HClO，酸能使?jié)駶?rùn)的紫石蕊試紙變紅，次氯酸具有漂白性能使紅色變白，所以將B中紅紙條改為濕潤(rùn)的紫石蕊試紙，現(xiàn)象為先變紅后變白，
故答案為：Cl₂；先變紅后變白；
（2）后續(xù)實(shí)驗(yàn)需檢驗(yàn)是否有氧氣生成，而裝置中殘留氧氣，空氣中的二氧化碳也能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)，所以需除去，所以實(shí)驗(yàn)前通N₂的目的排盡裝置內(nèi)的氧氣和CO₂，Cl₂有毒不能直接排空，如果O₂中混有Cl₂，會(huì)導(dǎo)致收集的O₂不純凈，且鹽酸具有揮發(fā)性，導(dǎo)致生成的氣體中含有HCl，氯氣、HCl都能和NaOH反應(yīng)而除去，則NaOH的作用是吸收HCl和過(guò)量的Cl₂，防止污染空氣，使D中能收集到較為純凈的氧氣，
故答案為：吸收HCl和過(guò)量的Cl₂，防止污染空氣，使D中能收集到較為純凈的氧氣；
（3）①如果Na₂O₂被還原，則O元素應(yīng)該得電子化合價(jià)降低，不能是化合價(jià)升高，
Na₂O₂被還原時(shí)氧元素的化合價(jià)應(yīng)該降低，不可能得到O₂
②水和過(guò)氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣，O₂有可能是Na₂O₂與鹽酸中的H₂O反應(yīng)生成的；
故答案為：Na₂O₂被還原時(shí)氧元素的化合價(jià)應(yīng)該降低，不可能得到O₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查過(guò)氧化鈉性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究，側(cè)重考查分析問(wèn)題能力，物質(zhì)的性質(zhì)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)，需熟練掌握元素化合物知識(shí)，性質(zhì)、制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)是高考高頻點(diǎn)，題目難度中等．