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_____。

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。

（查閱資料）氧化鈉為白色粉末，能和水反應生成氫氧化鈉。

（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。

（交流討論）請直接指出上述猜想中不合理的猜想，并說明理由_____。

（實驗探究）若猜想②成立，請設計實驗進行驗證（寫出簡要的實驗步驟和現象）。

鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為_____。

（3）7.8 g 過氧化鈉與足量的水反應，反應后得到了 40 g 氫氧化鈉溶液，請計算氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數__________。

Answer 1

【答案】NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O將帶火星的木條靠近裝置E中的導氣管出口，若木條復燃，則證明生成的氣體是 O2。④和⑤不合理，反應物中不含有氫元素，不可能生成含氫元素的物質。取少量白色固體溶于水，加入足量的 CaCl2 溶液，有白色沉淀產生， 過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液，溶液不變紅。4Na+3CO22Na2CO3+C20%

【解析】

根據題干提供的信息結合化學方程式的書寫以及根據化學方程式的計算的知識進行分析解答即可。

（1）①B中的碳酸氫鈉能與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，除去氯化氫氣體，反應的化學方程式是NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；

②E 裝置中氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

③氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃。要證明生成的是氧氣，可以將帶火星的木條靠近裝置 E 中的導氣管出口，若木條復燃，則證明生成的氣體是氧氣；

（2）交流討論：④和⑤不合理，因為反應物中不含有氫元素，根據質量守恒定律，不可能生成含氫元素的物質；

實驗探究：若猜想②成立，則是只含有碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鈣溶液反應生成氯化鈉和碳酸鈣沉淀，氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉，為了排除氧化鈉對實驗的干擾，可在反應加入酚酞試液進行檢驗。可以取少量白色固體溶于水，加入足量的 CaCl2溶液，有白色沉淀產生，過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液，溶液不變紅；鈉在二氧化碳中燃燒生成碳酸鈉和碳，反應的化學方程式是4Na+3CO22Na2CO3+C；

（3）設生成氫氧化鈉的質量為x

x=8g

氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數= =20%。

答：氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為20%。