Question

15．過氧化鈉（化學式為Na₂O₂）可用在呼吸面具中作為氧氣來源．Na₂O₂能跟CO₂反應生成O₂和另一種固體化合（用X表示）；它也能跟H₂O反應生成O₂，化學方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．以下是某興趣小組進行的探究活動：
（1）利用如圖所示實驗裝置制取氧氣，請回答有關問題：

①C裝置的作用是檢驗并吸收未反應完的二氧化碳．
②根據O₂的性質可采用D裝置收集并用帶火星的木條檢驗．
（2）為探究X可能是哪種物質及其有關性質，同學們進行如下分析和實驗
①有同學猜想X可能是酸、堿或鹽中的一種．通過對物質組成的分析，大家一致認為X肯定不是酸和堿，理由是Na₂0₂和C0₂都不含氫元素，二者反應后不可能生成含氫元素的酸或堿．
②同學們通過討論和實驗證明了X是Na₂CO₃．以下是他們設計的有關Na₂CO₃性質的探究實驗，請將下表填寫完整．

實驗操作	現象	有關的化學方程式
實驗一：取少量固體樣品，向其中滴加稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清的石灰水．	澄清石灰水變渾濁	Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
實驗二：取少量固體樣品，加水配成溶液，滴加適量的氯化鈣溶液．	有白色沉淀產生	Na2C03+CaCl2═CaC03↓+2NaCl

（3）3.9g過氧化鈉與足量的水反應，若反應后得到了40g氫氧化鈉溶液，則氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數是10%．

Answer 1

分析 （1）根據二氧化碳的化學性質進行分析；
（2）①根據質量守恒定律進行分析；
②根據碳酸鈉的化學性質和實驗室檢驗二氧化碳的方法進行分析，并結合質量守恒定律書寫化學方程式；
（3）根據題中提供的數據結合化學方程式進行計算．

解答 解：（1）①二氧化碳和氫氧化鈣反應會生成白色的碳酸鈣沉淀，在實驗室檢驗二氧化碳通常將其通入澄清石灰水中，根據石灰水是否變渾濁，確定二氧化碳的存在，故C裝置的作用是檢驗并吸收未反應完的二氧化碳；
（2）①根據質量守恒定律可知，在化學反應前后，元素的種類不變，氧化鈉和二氧化碳中不含氫元素，所以生成物中也不會有氫元素，理由是：Na₂0₂和C0₂都不含氫元素，二者反應后不可能生成含氫元素的酸或堿；
②鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成白色的碳酸鈣沉淀和水，所以化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，C0₂+Ca（OH）₂═CaC0₃↓+H₂O，
所有的鈉鹽都溶于水，檢驗碳酸鈉只要會與碳酸根離子生成沉淀就行，所以可以選用氯化鈣，氯化鈣和碳酸鈉反應生成白色的碳酸鈣沉淀和氯化鈉，化學方程式為：Na₂C0₃+CaCl₂═CaC0₃↓+2NaCl；
③在常溫下，過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，化學方程式為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑；
（3）設3.9g過氧化鈉與足量的水反應生成氫氧化鈉的質量為x，
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
 156         160
 3.9g         x
$\frac{156}{3.9g}=\frac{160}{x}$
x=4g
溶質質量分數為：$\frac{4g}{40g}$×100%=10%
答：反應后所得溶液的溶質質量分數為10%．
故答案為：（1）檢驗并吸收未反應完的二氧化碳；
（2）①Na₂0₂和C0₂都不含氫元素，二者反應后不可能生成含氫元素的酸或堿；
②實驗一：稀鹽酸；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
實驗二：氯化鈣；Na₂C0₃+CaCl₂═CaC0₃↓+2NaCl；
（3）10%．

點評 在解此類題時，首先要了解題中所給的各個問題，然后將這些問題對準學過的知識點，再結合題中的要求各個突破．