Question

呼吸面具和潛水艇中可用過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）作為供氧劑．為了探究其反應(yīng)原理，興趣小組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行了如下探究，請(qǐng)你一起參與．
[查閱資料]過(guò)氧化鈉在常溫下與水或二氧化碳反應(yīng)都放出氧氣，并分別生成氫氧化鈉、碳酸鈉．
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]浩明同學(xué)想通過(guò)下圖裝置探究過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)，并驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物．

（1）下列是實(shí)驗(yàn)室常用的儀器：

①A是二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置，裝配該裝置時(shí)，應(yīng)選用的儀器除帶導(dǎo)管的雙孔橡皮塞外，還需要的儀器有（填名稱(chēng)）

 

、

 

．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式

 

．該裝置在實(shí)驗(yàn)室還可以用來(lái)制取氧氣，寫(xiě)出用該裝置制取氧氣的化學(xué)方程式

 

．
②實(shí)驗(yàn)室選擇制取氣體的發(fā)生裝置，主要依據(jù)是

 

、

 

．
（2）用D所示的方法收集氧氣，其依據(jù)是

 

．
（3）C中氫氧化鈉的作用是吸收沒(méi)有參與反應(yīng)的CO₂，如果沒(méi)有連接這個(gè)裝置，可能導(dǎo)致的后果是

 

．
（4）檢驗(yàn)B中反應(yīng)后剩余固體的成分．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論及方程式
①取少量B中反應(yīng)后的固體于試管中； ②____________； ③____________．	②____________ ③____________	反應(yīng)后生成的固體是碳酸鈉

[反思與評(píng)價(jià)]（1）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，浩明同學(xué)認(rèn)為Na₂O₂與CO₂反應(yīng)除了生成Na₂CO₃和O₂，
還有可能生成NaHCO₃．你認(rèn)為他的結(jié)論

 

（選填“正確”或“不正確”）．
寫(xiě)出Na₂O₂與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）請(qǐng)說(shuō)說(shuō)呼吸面具或潛水艇用過(guò)氧化鈉作為供氧劑的最大優(yōu)點(diǎn)

 

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室通常用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳?xì)怏w．所需的儀器有錐形瓶、長(zhǎng)頸漏斗、帶導(dǎo)管的橡皮塞等．
（2）收集氣體的依據(jù)通常是根據(jù)氣體的密度與溶解性．不溶于水的，可以用排水法收集；比空氣密度大的，用向上排氣法收集；比空氣密度小的，用向下排氣法收集
（3）氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳?xì)怏w，而氫氧化鈣溶液是鑒別二氧化碳?xì)怏w的
（4）鹽酸能與碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳?xì)怏w能使澄清的石灰水變渾濁．
[反思與評(píng)價(jià)]
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類(lèi)不變
（2）過(guò)氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣．

解答：解：（1）從所給圖可知，此題制取氣體的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱，故答案為：①錐形瓶、長(zhǎng)頸漏斗；
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；該裝置在實(shí)驗(yàn)室還可以用來(lái)制取氧氣，寫(xiě)出用該裝置制取氧氣的化學(xué)方程式2H₂O₂

MnO2

.

2H₂O+O₂↑
②實(shí)驗(yàn)室選擇制取氣體的發(fā)生裝置，主要依據(jù)是：反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)是否需要加熱（或反應(yīng)條件）．
（2）用D所示的方法收集氧氣，其依據(jù)是：氧氣不溶于水；
（3）如果沒(méi)有氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，則D收集的氣體除了氧氣，還有二氧化碳?xì)怏w．故答案為：影響氧氣的檢驗(yàn)（其他合理答案亦可）．
（4）過(guò)氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣．B裝置中有碳酸鈉固體，所以此題的目的是鑒別碳酸鈉．碳酸鈉屬于碳酸鹽，可以利用碳酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w來(lái)鑒別．故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
②滴加稀鹽酸 ③將生成的氣體通入澄清石灰水中	②有氣泡產(chǎn)生 ③澄清石灰水變渾濁

[反思與評(píng)價(jià)]（1）反應(yīng)前是過(guò)氧化鈉和二氧化碳?xì)怏w，據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不變．反應(yīng)后不會(huì)出現(xiàn)氫元素．故答案為：不正確；反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能生成NaHCO₃；Na₂O₂與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
（2）呼吸面具或潛水艇用過(guò)氧化鈉作為供氧劑的最大優(yōu)點(diǎn)：吸收呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，同時(shí)生成氧氣．
故答為：（1）①錐形瓶、長(zhǎng)頸漏斗；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
②反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)是否需要加熱（或反應(yīng)條件）
（2）氧氣不易溶于水；（3）影響氧氣的檢驗(yàn)（其他合理答案亦可）；（4）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
②滴加稀鹽酸 ③將生成的氣體通入澄清石灰水中	②有氣泡產(chǎn)生 ③澄清石灰水變渾濁

[反思與評(píng)價(jià)]（1）不正確，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（2）吸收呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，同時(shí)生成氧氣．

點(diǎn)評(píng)：此題是綜合性的實(shí)驗(yàn)探究題，考查了多方面的知識(shí)．碳酸鹽的鑒別就是利用碳酸鹽能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁的這一性質(zhì)．