Question

19．某學(xué)生課外活動(dòng)小組模擬呼吸面具中的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)用下圖所示的儀器來(lái)制取氧氣并測(cè)量氧氣的體積．圖中量氣裝置E由甲乙兩根玻璃管組成，它們由橡皮管連通，并裝入適量水．甲管有刻度（0～50mL）供量氣用，乙管可上下移動(dòng)調(diào)節(jié)液面高低．
實(shí)驗(yàn)可供選用的藥品還有：稀硫酸、鹽酸、過(guò)氧化鈉、碳酸鈉、大理石、水．

請(qǐng)回答：
（1）圖中各裝置接口連接順序是：（填各接口的編號(hào)，其中連接膠管及夾持裝置均省略）
⑤→③→④→⑥→⑦→②→①→⑧
（2）裝置C中放入的反應(yīng)物是CaCO₃和HCl（填化學(xué)式）．
（3）裝置B的作用是吸收CO₂中混有的HCl．
（4）為了較準(zhǔn)確測(cè)量氧氣的體積，除了必須檢查整個(gè)裝置的氣密性之外，在讀反應(yīng)前后甲管中液面的讀數(shù)求其差值的過(guò)程中，應(yīng)注意abc（填字母編號(hào)）．
a．視線與凹液面最低處相平
b．等待氣體恢復(fù)常溫才讀數(shù)
c．讀數(shù)時(shí)應(yīng)上下移動(dòng)乙管，使甲乙兩管液面相平
d．讀數(shù)時(shí)不一定使甲乙兩管液面相平
（5）實(shí)驗(yàn)測(cè)收集的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為V L，則參與反應(yīng)的Na₂O₂ 的物質(zhì)的量為$\frac{V}{11.2}$mol．

Answer 1

分析 （1）儀器C可以用來(lái)制取二氧化碳，連接③用來(lái)除去HCl，④連接⑥可使二氧化碳與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，然后連接②可除去未反應(yīng)的二氧化碳，最后連接⑧測(cè)量氣體的體積；
（2）C裝置中是制取CO₂，裝置C中放入的反應(yīng)物是大理石和鹽酸；
（3）裝置B的作用是吸收CO₂中混有的HCl；
（4）在讀數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處相平；反應(yīng)放熱，溫度較高，氣體受熱膨脹，為了更正確應(yīng)該等待氣體恢復(fù)常溫才讀數(shù)；讀數(shù)時(shí)應(yīng)上下移動(dòng)乙管，使甲乙兩管液面相平，保持壓強(qiáng)相等；
（5）氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為V L，氧氣的物質(zhì)的量為$\frac{V}{22.4}$ mol，根據(jù)反應(yīng)2CO₃+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，計(jì)算生成$\frac{V}{22.4}$ mol的氧氣需要消耗Na₂O₂的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）C裝置中是制取CO₂，那么選用的藥品為大理石和鹽酸、不能用碳酸鈉，反應(yīng)太快，鹽酸有揮發(fā)性，故制得的CO₂中混有HCl，除去HCl用B裝置，要長(zhǎng)進(jìn)短出，CO₂在進(jìn)入到D中與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生O₂，由于還有CO₂沒(méi)有反應(yīng)完，所以O(shè)₂中 混有CO₂，除去O₂中的CO₂ 用裝置A，同樣要長(zhǎng)進(jìn)短出，從①得到的較純的O₂，在通入到E裝置中測(cè)量O₂的體積，因此儀器的連接順序?yàn)椋孩茛邰堍蔻撷冖佗啵?br />故答案為：⑤；③；④；②；①；⑧；
（2）C裝置中是制取CO₂，那么選用的藥品為大理石和鹽酸、不能用碳酸鈉，反應(yīng)太快，
故答案為：CaCO₃；HCl；
（3）儀器C可以用來(lái)制取二氧化碳，此法制得的二氧化碳中會(huì)含有少量氯化氫，須通過(guò)裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，以除去這些氯化氫；
故答案為：吸收CO₂中混有的HCl；
（4）為了較準(zhǔn)確地測(cè)量氧氣的體積，除了必須檢查整個(gè)裝置的氣密性之外，在讀取反應(yīng)前后甲管中液面的讀數(shù)．求其差值的過(guò)程中，
應(yīng)注意：①等待氣體恢復(fù)常溫才讀數(shù)；②讀數(shù)時(shí)要調(diào)節(jié)E中甲乙的液面使其同一高度；③讀數(shù)時(shí)視線要與凹液面最低處相平，
故答案為：abc；
（5）氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為V L，氧氣的物質(zhì)的量為$\frac{V}{22.4}$ mol，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，
 2              1
 n            $\frac{V}{22.4}$mol
n=$\frac{V}{22.4}$mol×2=$\frac{V}{11.2}$mol，
故答案為：$\frac{V}{11.2}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)，并考查氣體的制備、除雜、量氣、計(jì)算等知識(shí)，把握實(shí)驗(yàn)原理和操作方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．