Question

【題目】實驗是實現科學探究的重要途徑。請回答以下有關化學實驗的問題：

（1）過氧化鈉（Na2O2）是一種淡黃色粉末，在通常情況下能分別與CO2、H2O、HCl發生反應，生成O2。為了驗證CO2和Na2O2反應生成的氣體是O2，某化學興趣小組同學設計了如圖所示裝置。

①用A裝置制得的CO2中常混有H2O和HCl氣體，設置B、C裝置的目的是凈化CO2。其中B裝置的作用可用化學方程式表示為__________，C裝置瓶內的液體是___________。

②E裝置中氫氧化鈉的作用是吸收沒有反應的CO2，發生反應的化學方程式為____________。

③如何驗證CO2和Na2O2反應生成的氣體是O2？___________。

（2）化學小組的同學在收集滿CO2的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續燃燒，充分反應后生成黑色的碳和一種白色固體。

【作出猜想】白色固體的成分可能為：①氧化鈉；②碳酸鈉；③氧化鈉和碳酸鈉的混合物；④氫氧化鈉；⑤碳酸氫鈉。

請指出以上不合理的猜想并說明理由。___________。

【查閱資料】氧化鈉為白色粉末，能和水反應生成氫氧化鈉。

【實驗探究】取少量白色固體溶于水，將溶液分成兩份，一份加入酚酞溶液，溶液變紅；另一份先加入過量的CaCl2溶液，出現白色沉淀，過濾，向濾液中滴加酚酞溶液，無明顯現象。

【得出結論】白色固體的成分為______（填化學式）。鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為__________。

（3）稱取12.5 g石灰石放入燒杯中，向其中加入50 g稀鹽酸，二者恰好完全反應。反應結束后稱量燒杯中剩余物質的總質量為58.1 g。試計算石灰石中雜質的質量分數_________。

Answer 1

【答案】 NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O 濃硫酸 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 將帶火星的木條靠近裝置E中的導氣管出口。 ④和⑤不合理，反應物中不含有氫元素。 Na2CO3 4Na+3CO22Na2CO3+C 20%

【解析】根據所學知識和題中信息知，（1）過氧化鈉（Na2O2）是一種淡黃色粉末，在通常情況下能分別與CO2、H2O、HCl發生反應，生成O2。①用A裝置制得的CO2中�；煊蠬2O和HCl氣體，設置B、C裝置的目的是凈化CO2。B裝置的作用可用化學方程式表示為NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O，C裝置瓶內的液體是濃硫酸，濃硫酸具有吸水性。②E裝置中氫氧化鈉的作用是吸收沒有反應的CO2，發生反應的化學方程式為2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。③驗證氧氣的方法是將帶火星的木條靠近裝置E中的導氣管出口，氧氣可以使帶火星的木條復燃。（2）在收集滿CO2的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續燃燒，充分反應后生成黑色的碳和一種白色固體�！咀鞒霾孪搿堪咨�固體的成分可能為：①氧化鈉；②碳酸鈉；③氧化鈉和碳酸鈉的混合物；④氫氧化鈉；⑤碳酸氫鈉。根據質量守恒定律知，不合理的猜想是④和⑤，原因是反應物中不含有氫元素。【查閱資料】氧化鈉為白色粉末，能和水反應生成氫氧化鈉。【實驗探究】取少量白色固體溶于水，將溶液分成兩份，一份加入酚酞溶液，溶液變紅；另一份先加入過量的CaCl2溶液，出現白色沉淀，過濾，向濾液中滴加酚酞溶液，無明顯現象。【得出結論】白色固體的成分為Na2CO3 溶液呈堿性，與CaCl2溶液反應生成碳酸鈣白色沉淀。根據質量守恒定律知，鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為4Na+3CO2 2Na2CO3+C。（3）稱取12.5 g石灰石放入燒杯中，向其中加入50 g稀鹽酸，二者恰好完全反應。反應結束后稱量燒杯中剩余物質的總質量為58.1 g。根據質量守恒定律知，生成二氧化碳的質量是12.5g＋50g－58.1g＝4.4g。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，參加反應的碳酸鈣質量∶＝ ，x＝10g,計算石灰石中雜質的質量分數∶×100％＝20％。

點睛∶這是一道實驗探究題，過氧化鈉（Na2O2）是一種淡黃色粉末，在通常情況下能分別與CO2、H2O、HCl發生反應，生成O2。氧氣可以使帶火星的木條復燃，這是我們檢驗氧氣常用的方法。