Question

【題目】已知：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑．為了證明過氧化鈉（Na2O2）固體可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑，某化學興趣小組的同學利用如圖所示實驗裝置進行探究活動。（鐵架臺等已略去）

（1）A裝置中所發生反應的化學方程式為_____。

（2）請將如圖F方框中A裝置的長頸漏斗和玻璃導管補畫完整_____。

（3）D裝置的作用是_____。E裝置中可能發生的有關反應的化學方程式為_____。

（4）為了達到實驗的目的，以上裝置導管接口正確的連接順序為a接_____、_____接_____、_____接_____、_____接b。

（5）氧氣可采用B裝置收集并用帶火星的木條檢驗，這是利用了氧氣的哪些性質？_____

（6）實驗結束后，取C裝置中固體溶于水，無氣泡產生。請設計實驗，檢驗C裝置中固體的成分。_____（簡要寫出實驗步驟、現象和結論）。

（7）某潛水艇上有100人，如果每人每分鐘消耗氧氣為0.001kg，假如所需要的氧氣全部由Na2O2與CO2反應來提供，則該潛水艇一天所需要Na2O2的質量是多少？_____

Answer 1

【答案】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 除去HCl氣體 Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O e f c d h g 不易溶解于水且支持燃燒 取所得溶液，加入足量的氯化鈣溶液，有沉淀生成，取上層清液，滴入酚酞試液，酚酞試液變紅，說明C裝置中固體的成分為碳酸鈉和氫氧化鈉 702kg

【解析】

實驗為了證明過氧化鈉（Na2O2）固體可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑，是制取二氧化碳然后與過氧化鈉反應，證明過程中生成了氧氣而消耗了二氧化碳。

（1）A裝置中是制取二氧化碳，所以是石灰石和鹽酸反應生成氯化鈣和水以及二氧化碳，化學方程式為。

（2）由于長頸漏斗需要插入到液面以下，而導氣管露出少許即可，所以圖F方框中A裝置的長頸漏斗和玻璃導管補畫完整為：

（3）由于生成的氣體中混有HCl，所以D裝置的作用是 除去HCl氣體。E裝置中是檢驗二氧化碳是否還有，也就是證明消耗了二氧化碳而生成了氧氣，所以可能發生的有關反應的化學方程式為。

（4）為了達到實驗的目的，需要制備二氧化碳且除去雜質后讓二氧化碳和過氧化鈉反應，進而檢驗二氧化碳是否有剩余和檢驗是否生成了氧氣，所以以上裝置導管接口正確的連接順序為a接 e、f接 c、d接 h、g接b。

（5）氧氣可采用B裝置收集說明氧氣不易溶解于水，并用帶火星的木條檢驗說明氧氣支持燃燒，這是利用了氧氣的不易溶解于水且支持燃燒的性質。

（6）實驗結束后，取C裝置中固體溶于水，無氣泡產生。根據給出的信息可能生成了碳酸鈉和氫氧化鈉，也就是確定固體有碳酸鈉和氫氧化鈉。不能直接借助堿性進行確定，因為兩者均為堿性。應該先檢驗碳酸鈉后檢驗氫氧化鈉，過程中注意不要對氫氧化鈉的檢驗造成干擾。具體實驗過程為：取所得溶液，加入足量的氯化鈣溶液，有沉淀生成，取上層清液，滴入酚酞試液，酚酞試液變紅，說明C裝置中固體的成分為碳酸鈉和氫氧化鈉。

（7）某潛水艇上有100人，如果每人每分鐘消耗氧氣為0.001kg，則每天所需要的氧氣的質量為100×0.001kg×60×24＝144kg

設需要Na2O2的質量為x

故潛水艇一天所需要Na2O2的質量是702kg。