Question

【題目】為了探究“二氧化碳是否在水存在時才能和過氧化鈉反應”，某課題研究小組的同學們設計了如圖的實驗裝置，分別進行了甲、乙兩次實驗：

實驗甲：干燥的二氧化碳和過氧化鈉的反應。在干燥的試管Ⅱ中裝入Na2O2，在通入CO2之前，關閉K1和K2。在試管Ⅰ內裝入試劑X后，打開K1和K2，通入CO2，幾分鐘后，將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上，觀察到木條不復燃，且Ⅱ中的淡黃色沒有變化。

實驗乙：潮濕的二氧化碳和過氧化鈉的反應。在試管Ⅰ內裝入試劑Y，其他操作同實驗甲。觀察到木條復燃，且Ⅱ中的淡黃色變為白色。

試回答下列問題：

(1)Na2O2與水反應的離子方程式____________________________________。

(2)在裝入Na2O2后，通入CO2前，關閉K1和K2的目的是____________________。

(3)在實驗甲中，試劑X是____________；在實驗乙中，試劑Y是____________（填化學式）。

(4)根據上述兩個實驗現象，得到的結論是____________________________________。

(5)試管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是___________________________________。

(6)為了確保實驗的準確性，制備CO2所用的反應物最好選用_______(填編號)。

A．大理石　 B．小蘇打　 　C．鹽酸　 D．稀硫酸

Answer 1

【答案】2Na2O2 + 2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ 防止Na2O2受潮 濃硫酸 H2O CO2只有在水存在時才能和Na2O2反應 吸收未反應完的CO2，以便使木條復燃 BD

【解析】

(1)Na2O2與水發生反應，產生氫氧化鈉和氧氣，然后根據離子方程式拆分原則，將化學方程式改寫為離子方程式；

(2)驗證干燥的二氧化碳和過氧化鈉是否反應，就要防止水蒸氣進入盛有 Na2O2的試管中； (3)I中X試劑作用是干燥二氧化碳；II中Y試劑作用是給二氧化碳提供水蒸氣；

(4)通過兩次實驗物質的不同，分析實驗現象得到實驗結論；

(5) NaOH是堿性物質，能夠吸收酸性物質，也可從CO2不能支持燃燒分析；

(6)制取CO2氣體快速而且不含其它雜質有利于反應。

(1)Na2O2與水發生反應，產生氫氧化鈉和氧氣，反應的離子方程式為2Na2O2 + 2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑；

(2)為了驗證干燥的二氧化碳和過氧化鈉是否反應，就要使進入盛有 Na2O2的試管的CO2氣體中不含水蒸氣；所以關閉K1和K2的目的是防止CO2受潮；

(3)實驗甲中干燥的二氧化碳和過氧化鈉不能反應，所以實驗甲X試劑作用是干燥二氧化碳，液體干燥劑X為濃硫酸；實驗乙中潮濕的二氧化碳和過氧化鈉能反應，放出氧氣，所以實驗乙中Y試劑作用是給二氧化碳提供水蒸氣，所以液體試劑Y為水；

(4)通過上述實驗可知：干燥的二氧化碳通過過氧化鈉后，帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上，木條不復燃，且Ⅱ中的淡黃色沒有變化，說明沒有氧氣生成，即干燥的二氧化碳與過氧化鈉不反應；在試管Ⅰ內裝入試劑Y，其他操作同實驗甲，觀察到木條復燃，且Ⅱ中的淡黃色變為白色，說明混有水蒸氣的二氧化碳與過氧化鈉反應，即：二氧化碳只有在水存在時才能和過氧化鈉反應；

(5) CO2氣體是酸性氧化物，不能燃燒，也不能支持燃燒，但可以與堿發生反應，所以在Ⅲ中盛有NaOH溶液，就可以吸收未反應的二氧化碳，以便檢驗Na2O2與潮濕的CO2反應，可使木條復燃；

(6)酸可以與碳酸鹽反應產生CO2氣體。鹽酸有揮發性，會揮發出HCl氣體使制取的CO2氣體中含有雜質，干擾實驗，不能使用，因此只能使用硫酸；而大理石與稀硫酸反應生成的硫酸鈣是微溶物質，使反應不能持續，所以應選用小蘇打與稀硫酸制備二氧化碳，故選BD。