Question

4．探究學習小組在實驗室中用圖1所示裝置制取CO₂并探究CO₂與過氧化鈉（Na₂O₂）的反應．

查閱資料得知：過氧化鈉（Na₂O₂）是一種淡黃色固體，能與CO₂，H₂O發(fā)生反應：Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+H₂0═4NaOH+O₂↑
請回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，利用裝置A制取CO₂的優(yōu)點是便于控制反應的發(fā)生和停止．
（2）裝置B的作用是吸收CO₂中混有的HCl，發(fā)生反應的化學方程式為NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）裝置D的作用是除去二氧化碳氣體．
（4）裝置E中收集到的氣體是O₂（填化學式），該氣體還可以用下列圖2裝置中的a、d進行收集（填寫字母序號）．

（5）為探究反應后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體的成分，該小組同學進行了如圖3實驗：

根據(jù)判斷，反應后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體為碳酸鈉和氫氧化鈉．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，裝置A可以通過壓強的作用是固體和液體分離進行分析；
（2）根據(jù)碳酸氫鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳進行分析；
（3）根據(jù)氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水進行分析；
（4）根據(jù)過氧化鈉和二氧化碳、水反應會生成氧氣，氫氧化鈉可以將二氧化碳除去進行分析；
（5）根據(jù)過氧化鈉和水會生成氧氣，碳酸鈉和氯化鈣會生成碳酸鈣沉淀，碳酸鈣和鹽酸反應會生成二氧化碳氣體，氫氧化鈉溶液顯堿性進行分析．

解答 解：（1）碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，裝置A可以通過壓強的作用是固體和液體分離，所以利用裝置A制取CO₂的優(yōu)點是：便于控制反應的發(fā)生和停止；
（2）碳酸氫鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學方程式為：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，所以裝置D的作用是除去二氧化碳氣體；
（4）過氧化鈉和二氧化碳、水反應會生成氧氣，氫氧化鈉可以將二氧化碳除去，所以裝置E中收集到的氣體是O₂，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，密度比水小，所以還可以用下列圖2裝置中的a、d進行收集；
（5）過氧化鈉和水會生成氧氣，碳酸鈉和氯化鈣會生成碳酸鈣沉淀，碳酸鈣和鹽酸反應會生成二氧化碳氣體，氫氧化鈉溶液顯堿性．
固體加水沒有氣泡，所以不含過氧化鈉，加入氯化鈣會生成白色沉淀，白色沉淀加鹽酸，會生成氣體，所以含有碳酸鈉，反應后濾液的pH值是12，所以含有氫氧化鈉，
所以反應后裝置C硬質(zhì)玻璃管中固體為氫氧化鈉和碳酸鈉．
故答案為：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，便于控制反應的發(fā)生和停止；
（2）NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）除去二氧化碳氣體；
（4）O₂，a、d；
（5）氫氧化鈉和碳酸鈉．

點評 解答此題的關鍵是根據(jù)反應物的類型及反應條件正確選擇裝置，正確進行知識的類比和前后聯(lián)系，熟知典型的化學方程式的書寫．