Question

（5分）工業(yè)上用金屬鈉在氧氣中燃燒或者氧化鈉在空氣中加熱，可制得過氧化鈉（化學式為：Na₂O₂）。樂樂同學為了研究Na₂O₂與CO₂的反應(yīng)，設(shè)計了如下圖實驗：兩個中間用干燥管連接的針筒，干燥管中盛有淡黃色固體Na₂O₂，并用玻璃纖維（不與其它物質(zhì)反應(yīng)）固定。其中一個針筒中充有100mL干燥的CO₂，將CO₂氣體通過Na₂O₂粉末緩緩?fù)迫肓硪会樛仓校�反�?fù)數(shù)次后，干燥管的溫度明顯升高，冷卻至反應(yīng)開始時的溫度和壓強后，針筒中剩余的氣體維持在50mL，進一步實驗證明該氣體為純凈物（X），并且能使余燼木條復(fù)燃；認真觀察發(fā)現(xiàn)干燥管中Na₂O₂表面有一部分固體變?yōu)榘咨�物質(zhì)（Y）。

友情小帖：在同溫同壓下任何相同體積的氣體具有相同的分子數(shù)。例如：同溫同壓下1L氫氣所含有的氫氣分子數(shù)與1L氧氣所含的氧氣分子數(shù)相同。

（1）請你幫樂樂同學分析：X氣體是            （寫化學式）；若該反應(yīng)的化學方程式為：a Na₂O₂  + b CO₂=== c X + d Y （其中a、b、c、d為系數(shù)），則b　：c=　　�。骸　�。

（2）樂樂同學猜測白色物質(zhì)Y可能是Na₂CO₃，請你幫樂樂同學用實驗驗證他的猜想。（要求：寫出實驗方案）

（3）歡歡同學在參與該實驗設(shè)計時，想用棉花代替玻璃纖維固定Na₂O₂固體，你是否支持他的做法？并說明理由。

（4）物質(zhì)性質(zhì)決定用途，請你根據(jù)Na₂O₂與CO₂的反應(yīng)的性質(zhì)推測它的一項重要用途。

 

Answer 1

【答案】

3．(1) O₂  2:1 

(2)①取少量白色粉末于試管中，加水看是否溶解，若不溶解則一定不是Na₂CO₃，若溶解，再取該溶液于試管中，滴加BaCl₂溶液或CaCl₂溶液或Ca（OH）₂溶液，若有白色沉淀生成，則該白色物質(zhì)是Na₂CO₃。②取少量白色粉末于試管中，加入HCl溶液，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，觀察是否變渾，若變渾則該白色物質(zhì)是Na₂CO₃。（方案合理即可給分，

（3）不支持，Na₂O₂與CO₂反應(yīng)放出大量熱，使棉花達到其著火點，并容器內(nèi)產(chǎn)生大量氧氣使棉花燃燒。

（4）在密閉環(huán)境中提供氧氣。如潛水艇中、宇宙飛船中的供氧劑

【解析】（1）該氣體為純凈物（X），并且能使余燼木條復(fù)燃，說明該氣體為氧氣，化學式為：O₂；過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)除生成氧氣外，還有是碳酸鈉，所以反應(yīng)的方程式為：2Na₂O₂+2CO₂═O₂+2Na₂CO₃，則b：c=2：1；

（2）碳酸鈉溶于水且能和稀鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳氣體，所以證明白色物質(zhì)Y可能是Na₂CO₃的方法：）①取少量白色粉末于試管中，加水看是否溶解，若不溶解則一定不是Na₂CO₃，若溶解，再取該溶液于試管中，滴加BaCl₂溶液或CaCl₂溶液或Ca（OH）₂溶液，若有白色沉淀生成，則該白色物質(zhì)是Na₂CO₃．②取少量白色粉末于試管中，加入HCl溶液，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，觀察是否變渾，若變渾則該白色物質(zhì)是Na₂CO₃；

（3）棉花的著火點比較低，由于該反應(yīng)生成氧氣還放出熱，能使棉花燃燒，所以不支持棉花代替玻璃纖維固定Na₂O₂固體；

（4）該反應(yīng)在密閉環(huán)境中能提供氧氣且氧氣具有供給呼吸的作用，所以做潛水艇中、宇宙飛船中的供氧劑．