Question

（10分）金屬過氧化物等可作宇宙飛船或潛水艇中的氧氣再生劑，如：過氧化鈉（Na₂O₂）在常溫下能與人呼出的二氧化碳反應生成氧氣，化學方程式為：2Na₂O₂＋2CO₂===2Na₂CO₃＋O₂↑。為了驗證該反應中氧氣的產生，某興趣小組的同學設計了如圖所示的實驗。

（1）A裝置中所發生反應的化學方程式為        ；實驗室確定氣體發生裝置時應考慮的因素是        ；檢查A裝置的氣密性的方法是：將A裝置中導氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，往長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       現象，即可證明裝置不漏氣。
（2）表明二氧化碳沒有被過氧化鈉完全吸收的現象是         。
（3）用帶火星的木條放在集氣瓶口檢驗氧氣是否收集滿，這是利用了氧氣性質中的          ；
（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象說明該反應為           反應（填“吸熱”或“放熱”）；
（5）常溫下水也能與Na₂O₂反應生成氧氣和氫氧化鈉，該反應的化學方程式為2Na₂O₂＋2H₂O===4NaOH＋O₂↑，若要檢驗干燥的二氧化碳能否與過氧化鈉反應生成氧氣，對以上實驗裝置的改進為                    
（6）實驗室中的過氧化鈉如果保存不當，容易與空氣中的CO₂和水蒸汽發生反應變質。今稱取10g過氧化鈉樣品(雜質不參加反應)放人燒杯中，向其中加入10g水，二者完全反應后。稱量燒杯中剩余物質的總質量為18.4g(不包括燒杯的質量，且氣體的溶解忽略不計)。試計算過氧化鈉樣品中雜質的質量分數（要寫出計算過程）。（3分）

Answer 1

（1）CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 反應物的狀態和反應條件   液面不再下降 
（2）C裝置處的澄清石灰水變渾濁    （3）氧氣能支持燃燒    （4）放熱
（5）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）
（6）22%

解析試題分析：（1）裝置A中石灰石和稀鹽酸反應，反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑，實驗室確定氣體發生裝置時應考慮的因素是：反應物的狀態和反應條件；檢查A裝置的氣密性的方法是：將A裝置中導氣管上的膠皮管用彈簧夾夾住，往長頸漏斗中注入水至液面高出漏斗頸的下端管口，若能觀察到液面不再下降的現象，證明裝置不漏氣
（2）如果二氧化碳沒有被過氧化鈉完全吸收，那么就會進入到裝置C中，所以看到的現象是：C裝置處的澄清石灰水變渾濁
（3）用帶火星的木條放在集氣瓶口檢驗氧氣是否收集滿，這是利用了氧氣性質中的氧氣能支持燃燒
（4）根據燃燒的條件，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象說明該反應為放熱反應
（5）因為常溫下水也能與Na₂O₂反應生成氧氣和氫氧化鈉，該反應的化學方程式為2Na₂O₂＋2H₂O===4NaOH＋O₂↑，所以要檢驗干燥的二氧化碳能否與過氧化鈉反應生成氧氣，就必須保證二氧化碳中沒有水分，所以對以上實驗裝置的改進為在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）
（6））根據化學方程式：2Na₂O₂＋2H₂O===4NaOH＋O₂↑，反應產生氣體氧氣，所以根據質量守恒定律，
可直接判斷生成O₂的質量為：  10g+10g-18.4g =1.6g  
解：設過氧化鈉樣品中Na₂O₂的質量為X
2Na₂O₂ ＋ 2H₂O ="==4NaOH" ＋ O₂↑
158                                    32
X                                     1.6g    
158 /32 =X/1.6      
X =7.8g   
過氧化鈉樣品中雜質的質量分數為：10g－7.8g/10g×100% =22%
答：過氧化鈉樣品中雜質的質量分數為22%
考點：實驗室制取二氧化碳的原理，氣體發生裝置選擇依據，裝置的氣密性的檢查，氧氣的驗證，燃燒的條件，化學反應中的熱現象，根據化學方程式計算等