Question

10．課外小組同學用實驗證明二氧化碳與過氧化鈉反應產生氧氣．
（1）【查閱資料】
①過氧化鈉能與水、二氧化碳，鹽酸反應，反應過程中均有氧氣放出．過氧化鈉與二氧化碳反應時，除生成氧氣外，還生成一種工業(yè)上制玻璃的原料．
②CO₂能與碳酸鈉水溶液反應生成碳酸氫鈉，CO₂在飽和的碳酸氫鈉溶液中不溶解．

【設計方案】同學設計了如圖1的裝置，老師指出，應在M點前增加下列C裝置（如圖2），才能得到更準確的實驗結論．
（2）實驗過程：①連接儀器，檢查裝置的氣密性，將K₁、K₂關閉；
②向裝置中分別加入所需藥品．
③實驗時，先打開K₂，關閉K₁，將帶火星的木條置于a口處，一段時間后，關閉K₂，再打開K₁，再將帶火星的木條置于a口處．
④實驗過程中觀察到帶火星的木條始終不復燃．
（3）實驗分析：①為觀察到最終木條復燃，甲建議在Ⅲ后安裝一個盛有堿石灰的干燥管，目的是吸收除去未充分反應的CO₂．乙認為即使采納甲的建議且最終觀察到木條復燃，也不能證明CO₂與Na₂O₂發(fā)生反應，原因是水與Na₂O₂反應生成氧氣．
（4）實驗反思：
丙同學認為：應進一步證明CO₂與Na₂O₂反應生成新物質．他補充的實驗是：�、笾蟹磻�后所得固體滴加稀鹽酸，產生大量氣泡，則證明有新物質生成．
丁同學認為：丙同學實驗時應將產生氣體通入澄清石灰水，否則不能證明CO₂與Na₂O₂反應，其理由是Ⅲ中固體含有未反應完全的Na₂O₂，與稀鹽酸反應會產生O₂，不能確認Na₂CO₃的存在．
戊同學認為：在實驗中若用稀硫酸代替稀鹽酸，可以省去M點前增加的裝置，你覺的合理嗎？不合理．

Answer 1

分析 設計方案：鹽酸和碳酸鈣反應時可能會帶出一部分氯化氫，為了使實驗更準確應該在M點前加上一個除去氯化氫的裝置，根據題給的信息可以知道，碳酸氫鈉不能和二氧化碳反應，所以可以在M點前添加C裝置，可以據此解答該題；
（3）①二氧化碳不支持燃燒，也不能燃燒，當二氧化碳通過過氧化鈉時，不可能全部反應，所以應該除去二氧化碳，再進行檢驗，可以據此解答該題；
②根據查閱資料部分可以知道，水也能夠和過氧化鈉反應生成氧氣，可以據此解答該題；
（4）實驗反思
鹽酸可以和過氧化鈉反應生成氧氣，所以不能根據產生氣體就判斷二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生了反應，可以據此解答該題．

解答 解：設計方案：鹽酸和碳酸鈣反應時可能會帶出一部分氯化氫，為了使實驗更準確應該在M點前加上一個除去氯化氫的裝置，根據題給的信息可以知道，碳酸氫鈉不能和二氧化碳反應，所以可以在M點前添加C裝置；
（3）①二氧化碳不支持燃燒，也不能燃燒，當二氧化碳通過過氧化鈉時，不可能全部反應，所以應該除去二氧化碳，再用帶火星的木條來檢驗是否產生了氧氣；
②根據查閱資料部分可以知道，而水也能夠和過氧化鈉反應生成氧氣，所以不能判斷是二氧化碳和水接觸后再和過氧化鈉發(fā)生了反應．
（4）實驗反思
鹽酸可以和過氧化鈉反應生成氧氣，所以不能根據產生氣體就判斷二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生了反應，硫酸與石灰石生產硫酸鈣附著在石灰石表面阻止了反應的繼續(xù)進行．
故答案為：
設計方案：C；
（3）①除去未充分反應的CO₂；
②水與Na₂O₂反應生成氧氣；
（4）Ⅲ中固體含有未反應完全的Na₂O₂，與稀鹽酸反應會產生O₂，不能確認Na₂CO₃的存在．不合理．

點評 該考點的命題方向主要是通過設置實驗探究題，讓學生進行實驗設計，或者探究分析，歸納總結出物質變化的條件和影響物質變化的因素，思考解答這類題目時，可以利用控制變量法，通過設計對照實驗（即控制其它條件相同時，一個實驗使用某一條件或者滿足某一因素，另一個實驗不使用或者不滿足），來進行實驗探究．