Question

Na₂O₂是常見的氧化劑．某化學小組的同學欲通過以下實驗確定炭粉與Na₂O₂反應的產物．

[實驗步驟]
I．按如圖所示裝置（部分儀器未畫出）組裝儀器，并檢查裝置氣密性．
Ⅱ．將0.6g炭粉與3.9g Na₂O₂均勻混合，裝入試管，在靠近試管口處放置一張濕潤的氯化鈀試紙（濕潤氯化鈀試紙遇CO變黑，可用于檢驗是否有CO生成）．
Ⅲ、用酒精燈微微加熱試管底部．
[實驗現象]
試管中發生劇烈反應并產生火花，氯化鈀試紙未變黑，石灰水未變渾濁．請回答：
（1）在圖中方框內繪出儀器裝置簡圖，使儀器裝置圖完整

．
（2）裝置B的作用是

防止倒吸

．
（3）通過探究發現，裝置A中發生的反應為2Na₂O₂+C

△   .

Na₂CO₃+X，X的電子式是

．
（4）CO在潮濕環境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀（Pd），同時生成另外兩種物質．已知反應過程中轉移6.02×l0²³個電子時，生成53g Pd，該反應的化學方程式為

PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl

．
（5）將裝置A中充分反應后所得產物溶于適量水中．
①所得溶液的溶質是

NaOH、Na₂CO₃

（填化學式）．
②溶液中下列關系正確的是

bd

（填字母序號）．
a、c(Na+)＞c(C

O

2- 3

)＞c(OH-)＞c(HC

O

- 3

)
b、c(Na+)＞c(OH-)＞c(C

O

2- 3

)＞c(HC

O

- 3

)
c、c(Na+)=2c(C

O

2- 3

)+c(HC

O

- 3

)+c(H2CO3)
d、c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C

O

2- 3

)+c(HC

O

- 3

)
③若使所得溶液與100mL稀鹽酸恰好完全反應至溶液pH=7，該鹽酸的物質的量濃度為

1mol/L

．

Answer 1

分析：（1）0.6g炭粉與3.9g Na₂O₂均勻混合，裝入試管，且試管中應有一張濕潤的氯化鈀試紙，由于反應物為固體，試管口應略向下傾斜；
（2）B為安全瓶；
（3）根據質量守恒判斷X；
（4）n（Pd）=

53g

106g/mol

=0.5mol，轉移電子的物質的量為1mol，反應為為PdCl₂、CO和H₂O，生成物應為CO₂和HCl；
（5）①反應生成Na₂CO₃和Na₂O，Na₂O和水反應生成NaOH；
②反應后溶液呈堿性，結合電荷守恒判斷；
③反應溶液溶質為NaCl，根據質量守恒計算．

解答：解：（1）0.6g炭粉與3.9g Na₂O₂均勻混合，裝入試管，且試管中應有一張濕潤的氯化鈀試紙，由于反應物為固體，試管口應略向下傾斜，則缺少的應為，故答案為：；
（2）B為安全瓶，可防止倒吸，故答案為：防止倒吸；
（3）根據質量守恒判斷X為Na₂O，電子式為，故答案為：；
（4）n（Pd）=

53g

106g/mol

=0.5mol，轉移電子的物質的量為1mol，反應為為PdCl₂、CO和H₂O，生成物應為CO₂和HCl，則反應的方程式為PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl，
故答案為：PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl；
（5）①反應生成Na₂CO₃和Na₂O，Na₂O和水反應生成NaOH，故答案為：NaOH、Na₂CO₃；
②由于CO₃^2-水解，則c（CO₃^2-）＜c（OH^-），故a錯誤、b正確；根據電荷應溶液中還存在NaOH，則c錯誤，由電荷守恒可知d正確，
故答案為：b d；
③n（Na₂O₂）=

3.9g

78g/mol

=0.05mol，反應后溶液溶質為NaCl，則生成NaCl0.1mol，
所以c（HCl）=c（NaCl）=

0.1mol

0.1L

=1mol/L，
故答案為：1 mol/L．

點評：本題考查實驗探究問題，涉及過氧化鈉的性質、離子濃度比較等問題，難度較大，注意根據反應的現象判斷反應原理，把握實驗基本操作方法，為高考常見題型．