資源簡介

提升課時4　以過氧化鈉為載體的實驗探究
學習目標　1.實驗探究Na2O2分別與水、CO2反應，建立通過實驗得到性質結論的認知模型。2.根據Na2O2的性質，了解Na2O2對生產、生活的貢獻。
一、過氧化鈉與水反應實質的實驗探究
過氧化鈉與水反應
實驗 操作
實驗 現象 滴加水后產生大量氣泡 用手觸及試管，發燙 帶火星的木條復燃 溶液先變紅后褪色
結論 有氣體生成 反應放熱 有氧氣生成 有堿生成 有漂白性物質生成
【問題討論】
問題1　請解釋Na2O2使酚酞先變紅后褪色的原因？
提示　將Na2O2投入滴有酚酞的水中，Na2O2與水反應生成NaOH，使酚酞先變紅；同時，Na2O2與水反應過程中，還生成了不是很穩定的中間產物H2O2，具有漂白性，使變色后的酚酞氧化褪色。
問題2　用雙橋法表示過氧化鈉與水的反應，指出氧化劑和還原劑。
提示　反應中氧化劑是Na2O2，還原劑是Na2O2。
問題3　某研究性學習小組的同學認為Na2O2和H2O反應可生成H2O2，你能設計一個簡單的實驗證明Na2O2和足量的H2O充分反應后的溶液中有H2O2存在嗎？
提示　能，向反應后的溶液中加入少量MnO2粉末，立即冒出大量氣泡，將帶火星的木條放到瓶口，發現木條復燃，則可以證明Na2O2和足量的H2O充分反應后的溶液中有H2O2存在。
1.某實驗小組通過下圖所示實驗探究Na2O2與水的反應。
下列說法錯誤的是(　　)
A.③中溶液變紅，說明溶液顯堿性
B.④中現象說明溶液吸收空氣中CO2后變為酸性
C.⑤中現象說明溶液中有H2O2
D.Na2O2與水總反應的化學方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
答案　B
解析　Na2O2與水反應生成氧氣，②中產生大量氣泡，氣泡消失后向②中滴入酚酞溶液，酚酞變紅，說明有堿性物質生成，輕微振蕩后顏色消失，說明生成了強氧化性的物質，溶液褪色。A項，③中溶液變紅，說明有堿性物質生成，溶液顯堿性，正確；B項，④中現象說明生成了強氧化性的物質漂白溶液，使溶液褪色，錯誤；C項，加入MnO2后產生氣泡說明發生了MnO2催化了H2O2分解的反應，故⑤中現象說明溶液中有H2O2，正確；D項，根據上述實驗過程可知，Na2O2與水反應過程為Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2、2H2O2O2↑＋2H2O，故Na2O2與水反應的總化學方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，正確。
2.某化學課外興趣小組探究過氧化鈉與水的反應，探究過程如下：
(1)實驗1：向包有過氧化鈉粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉燃燒起來。請分析脫脂棉燃燒的原因
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)實驗2：取一支試管，向其中加入少量過氧化鈉固體，然后加入少量蒸餾水，有氣泡冒出，充分振蕩后再滴入酚酞試液，溶液先變紅后褪色。
提出問題：溶液為什么先變紅，過了一會，紅色又褪去了呢？
猜想：甲同學認為是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應的緣故，該反應的離子方程式為_______________________________________________________
__________________________________________________________________。
乙同學認為甲同學的猜想不正確，理由是碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色。
查閱資料：
ⅰ.H2O2可以破壞酚酞的結構，使酚酞在堿性溶液中不能再顯紅色；
ⅱ.NaOH溶液濃度過高，酚酞不變色或變色后迅速褪色。
設計實驗方案：
①取少量褪色后的溶液于試管中，加入MnO2固體，若有氣泡冒出，用________檢驗該氣體，則證明該反應過程中生成了________(填化學式)使溶液褪色。
②另取少量褪色后的溶液于試管中，加入蒸餾水稀釋，若溶液變紅，則證明溶液褪色原因可能為
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)為進一步探究過氧化鈉與水反應的實質，運用pH傳感器、溫度傳感器、氧氣傳感器等儀器進行實驗探究，得到如下圖像。
根據圖像，得出結論：過氧化鈉與水反應過程的方程式為___________________________________________________________________
___________________________________________________________________、
___________________________________________________________________。
答案　(1)反應產生氧氣和放出熱量　(2)2OH－＋CO2===CO＋H2O
①帶火星的木條　H2O2?、谏傻臍溲趸c溶液濃度過高使溶液褪色
(3)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2　2H2O22H2O＋O2↑
解析　(1)脫脂棉燃燒的原因是過氧化鈉和水反應生成的氧氣和脫脂棉接觸，同時放熱使溫度達到了脫脂棉的著火點，故原因為反應產生氧氣和放出熱量。(2)氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，該反應的離子方程式為2OH－＋CO2===CO＋H2O。①取少量褪色后的溶液于試管中，加入MnO2固體，產生氣體為氧氣，可用帶火星的木條檢驗，則證明該反應過程中生成了H2O2；②另取少量褪色后的溶液于試管中，加入蒸餾水稀釋，若溶液變紅，則證明溶液褪色原因可能為生成的氫氧化鈉溶液濃度過高。(3)由圖像可知，過氧化鈉與水反應過程的方程式為Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2；2H2O22H2O＋O2↑。
【題后歸納】　Na2O2與H2O的反應原理
Na2O2與水的反應是比較特殊的氧化還原反應，實質上可以分成兩個過程：
①Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2
②2H2O2===2H2O＋O2↑
①×2＋②得
故Na2O2與水反應的溶液中加入酚酞溶液時，溶液先變紅后褪色。
二、過氧化鈉與二氧化碳反應的實驗探究
吹氣生火
實驗：將包有過氧化鈉的脫脂棉放在石棉網上，通過導管向脫脂棉吹氣。 現象：脫脂棉燃燒 結論：反應放熱且有氧氣生成。
如圖是Na2O2和CO2定性、定量實驗的裝置示意圖：
注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中裝有適量小玻璃珠和約1.5 g的Na2O2粉末。實驗開始時，打開止水夾K1、K2、K4，關閉止水夾K3，推動注射器1活塞，緩緩將CO2壓至U形管，觀察到注射器2的活塞緩緩向外移動。
【問題討論】
問題1　U形管內的玻璃珠的作用是_________________________________
_____________________________________________________________。
提示　可防止過氧化鈉粉末被吹走和增大過氧化鈉和二氧化碳的接觸面積。
問題2　預測U形管內淡黃色粉末________。
提示　漸漸變白
問題3　注射器1的活塞推到底后，注射器2中收集到的氣體大于50 mL，請分析原因_____________________________________________________
___________________________________________________________。
提示　由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，100 mL CO2參與反應，理論上應產生50 mL O2，若收集到的氣體大于50 mL，除部分未反應的CO2外，還可能是反應放熱，氣體受熱膨脹。
問題4　用雙橋法表示過氧化鈉與CO2的反應，指出氧化劑和還原劑？
提示　
反應中氧化劑是Na2O2，還原劑是Na2O2。
1.某同學設計了如下裝置，驗證潮濕的CO2才能與Na2O2反應，而干燥的CO2與Na2O2不反應的正確性(已知無水氯化鈣能吸收水分，但不與CO2反應)。
(1)裝置1實驗過程中的現象有_________________________________
________________________________________________________________。
(2)裝置2的目的是________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)分別取上述兩裝置實驗后硬質試管中的固體，進行下列實驗。
①若取用裝置1中的固體進行實驗，則加入酚酞溶液后溶液的顏色是________。
②若取用裝置2中的固體進行實驗，則加入酚酞溶液后的現象是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)具支試管中有大量氣泡生成，硬質試管中淡黃色粉末變白，蠟燭燃燒更旺
(2)作對照實驗，驗證干燥的CO2能否與Na2O2反應
(3)①紅色?、谌芤合茸兗t后褪色
解析　(2)裝置2作為對照實驗，目的是驗證干燥的CO2能否與Na2O2反應。(3)①裝置1中的固體是碳酸鈉，所以加水后不能使帶火星的木條復燃，但是溶液顯堿性，所以加入酚酞溶液后顯紅色。②裝置2中的固體是過氧化鈉，加入水后產生氧氣，能使帶火星的木條復燃，加入酚酞溶液后先變紅后褪色。
2.請選擇適當的化學試劑和實驗用品，用下圖所示裝置(C中盛放的是過氧化鈉)進行實驗，證明過氧化鈉可在呼吸面具或潛水艇中做供氧劑(CO2和飽和NaHCO3溶液不反應)。
(1)A是制取CO2的裝置。儀器a的名稱為________。
(2)填寫表中空格：
裝置序號 加入的試劑 加入該試劑的目的
B 飽和NaHCO3溶液 ①________
D ②________ ③________
(3)寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式：__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)F中得到的是________。如何驗證：_________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)分液漏斗　(2)①除去CO2中混有的氯化氫氣體?、贜aOH溶液　③吸收未反應完的CO2
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(4)O2　用帶火星的木條伸進試管口，木條復燃，則證明F中得到的是O2
解析　(1)帶有玻璃旋塞，可以控制液體的滴加和停止，是分液漏斗。(2)①CO2中混有的氯化氫氣體，用飽和NaHCO3溶液除去HCl氣體，既不損失二氧化碳又不引入新的雜質。②需要用NaOH溶液，除去未反應完的CO2，以免收集到的氧氣不純。(3)Na2O2和CO2反應，生成Na2CO3和氧氣，反應方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(4)F中得到的是氧氣，檢驗氧氣，用帶火星的木條伸進試管口，木條復燃，證明F中得到的是氧氣。
3.Na2O2能與CO2反應生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑。某學生以足量的大理石、足量的鹽酸和Na2O2樣品為原料，驗證Na2O2能與CO2反應生成O2，設計出如下實驗裝置：
(1)裝置B中發生反應的離子方程式是________________________________
_________________________________________________________________。
(2)裝置D中反應的化學方程式是_____________________________________
__________________________________________________________________。
(3)若E中的石灰水出現輕微白色渾濁，原因可能是_______________________
________________________________________________________________。
(4)如何驗證Na2O2能與CO2反應生成O2：
_____________________________________________________________。
答案　(1)HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(2)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
(3)D中有少部分CO2未參加反應進入E中生成沉淀　(4)從水槽中取出集氣瓶E，正立在實驗臺上，將帶火星的木條伸進集氣瓶，如果木條復燃，證明Na2O2能與CO2反應生成O2
解析　(1)碳酸鈣與稀鹽酸反應生成的CO2氣體中含有揮發出來的HCl氣體和水蒸氣，B瓶中用NaHCO3溶液吸收HCl氣體，同時產生的CO2氣體可以補充損耗的CO2，反應的離子方程式為HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。(2)經過B裝置除HCl和C裝置除水后得到干燥純凈的CO2氣體，Na2O2與CO2反應生成O2和Na2CO3，化學方程式為2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2。(3)E中的石灰水出現輕微白色渾濁，說明產生的沉淀的量很少，則意味著進入E裝置中的CO2的量較少，可能的原因是D中有少部分CO2未參加反應進入E裝置。(4)驗證Na2O2能與CO2反應生成O2的方法是從水槽中取出集氣瓶E，正立在實驗臺上，將帶火星的木條伸進集氣瓶中，如果木條復燃，證明Na2O2能與CO2反應生成O2。
A級　合格過關練
選擇題只有1個選項符合題意
1.將過氧化鈉分別投入下列溶液中，有氣體放出且溶液質量可能減少的是(　　)
A.H2SO4溶液 B.FeCl3溶液
C.NaHCO3溶液 D.NaCl溶液
答案　B
解析　將過氧化鈉投入H2SO4溶液中，發生反應2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋2H2O＋O2↑，有氣體放出，但溶液質量增加，增加的質量相當于Na2O的質量；將過氧化鈉投入FeCl3溶液中，發生反應2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，增加的質量相當于Na2O的質量，而NaOH和FeCl3反應會生成Fe(OH)3沉淀，析出沉淀的質量可能大于Na2O的質量，溶液質量可能減少； 將過氧化鈉投入NaHCO3溶液中，無沉淀析出，溶液質量增加； 將過氧化鈉投入NaCl溶液中，無沉淀析出，溶液質量增加。
2.為探究Na2O2與H2O的反應，某學習小組將1～2 mL水滴入盛有1～2 g過氧化鈉固體的試管中，下列有關說法不正確的是(　　)
A.該實驗可以用帶火星的木條來檢驗生成的氣體是否為氧氣
B.該實驗可以直接用手輕輕觸摸試管外壁來感受反應放熱
C.1個Na2O2與H2O反應轉移2個電子
D.該實驗可以說明過氧化鈉可在潛水艇中作為氧氣的來源
答案　C
解析　過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，離子方程式為2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑，可以用帶火星的木條來檢驗生成的氣體，故A正確；過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，同時該反應放熱，可以直接用手輕輕觸摸試管外壁來感受反應放熱，故B正確；過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，說明過氧化鈉可在潛水艇中作為氧氣的來源，故D正確。
3.下列實驗裝置不能達到實驗目的的是(　　)
A.驗證Na和水反應是否為放熱反應
B.檢驗Na2O2與H2O反應有O2放出
C.觀察純堿的焰色試驗
D.比較Na2CO3、NaHCO3的穩定性
答案　D
解析　Na和水反應放熱，大試管內氣體溫度升高，體積膨脹，紅墨水左側液面降低、右側液面升高，能達到實驗目的；Na2O2與H2O反應有O2放出，帶火星木條復燃，能達到實驗目的；鈉的焰色為黃色，用鐵絲做純堿的焰色試驗，能達到實驗目的；比較Na2CO3、NaHCO3的穩定性，需要把碳酸氫鈉放在小試管底部、碳酸鈉放在大試管底部。
4.為使宇航員在飛船中得到一個穩定的、良好的生存環境，一般在飛船內安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置，它的用途是產生氧氣。下列有關敘述不正確的是(　　)
A.Na2O2與H2O、CO2的反應都是氧化還原反應，但不是基本類型的反應
B.相同質量的K2O2和Na2O2分別與足量H2O、CO2反應，Na2O2產生的O2多
C.Na2O2與H2O、CO2反應產生相同量的O2時，轉移的電子數不相等
D.K2O2與H2O、CO2反應時，H2O、CO2既不是氧化劑也不是還原劑
答案　C
解析　A項，Na2O2與H2O、CO2反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，過氧化鈉中的氧元素的價態發生了變化，兩個反應都是氧化還原反應，但不是基本類型的反應； B項， 根據反應的化學方程式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2K2O2＋2CO2===2K2CO3＋O2、2K2O2＋2H2O===4KOH＋O2↑，K2O2比Na2O2的相對分子質量大，故相同質量的K2O2和Na2O2分別與足量H2O、CO2反應，Na2O2產生的O2多； C項，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，O2是氧化產物，Na2O2與H2O、CO2反應產生相同量的O2時，轉移的電子數相等；D項， 根據反應的化學方程式：2K2O2＋2CO2===2K2CO3＋O2、2K2O2＋2H2O===4KOH＋O2↑可知，K2O2與H2O、CO2反應時，K2O2既是氧化劑又是還原劑，H2O、CO2既不是氧化劑也不是還原劑。
5.某同學用下圖裝置證明過氧化鈉可做呼吸面具中的供氧劑，下列說法不正確的是(　　)
A.裝置B中盛放的液體為濃硫酸
B.裝置C發生的反應中，存在2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
C.裝置D中NaOH溶液的作用是除去多余的CO2
D.E中試管收集的氣體可使帶有火星的木條復燃
答案　A
解析　由實驗裝置圖可知，裝置A中稀鹽酸與大理石反應制備二氧化碳，裝置B中盛有的飽和碳酸氫鈉溶液用于除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，裝置C中盛有的過氧化鈉與二氧化碳和水蒸氣反應生成氧氣，裝置D中氫氧化鈉溶液用于吸收未反應的二氧化碳，裝置E為排水集氣法收集反應生成的氧氣。A項，由分析可知，裝置B中盛有的飽和碳酸氫鈉溶液用于除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，防止氯化氫與過氧化鈉反應，干擾實驗，錯誤；B項，裝置C發生的反應為過氧化鈉與二氧化碳和水蒸氣反應生成氧氣，存在2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，正確；C項，由分析可知，裝置D中氫氧化鈉溶液用于吸收未反應的二氧化碳，正確；D項，由分析可知，裝置E為排水集氣法收集反應生成的氧氣，氧氣可使帶有火星的木條復燃，正確。
6.按如圖所示裝置進行實驗，填寫有關現象及化學方程式。
(1)A中現象是__________________________________________________。
(2)B中濃硫酸的作用是__________________________________________。
(3)C中發生反應的化學方程式為___________________________________。
(4)D中的現象是_______________________________________________。
(5)E中收集的氣體是________(填名稱)。
答案　(1)試管口有水珠　(2)干燥二氧化碳　(3)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　(4)澄清石灰水變渾濁　(5)氧氣
解析　NaHCO3受熱分解生成的水蒸氣在A中的試管口冷凝為水珠，而CO2通過濃硫酸干燥后與C中的Na2O2反應產生O2，未完全反應的CO2會使澄清石灰水變渾濁。
B級　素養培優練
7.學習小組進行如下實驗：
序號 實驗① 實驗② 實驗③
實驗
現象 出現白色沉淀 無明顯現象 出現白色沉淀
實驗①、③的白色沉淀經檢驗為BaO2。下列說法不合理的是(　　)
A.實驗說明堿性條件下H2O2能電離得到O
B.實驗①、②、③證明Na2O2與H2O反應過程存在反應Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2
C.實驗①和③生成白色沉淀的反應屬于非氧化還原反應
D.可用BaCl2、H2O檢驗長期放置的Na2O2中是否含有Na2CO3
答案　D
解析　實驗①中Na2O2和H2O反應生成H2O2和NaOH，實驗①生成BaO2白色沉淀，實驗②中無明顯現象，則無BaO2生成，說明在堿性條件下H2O2電離得到O，故A正確；實驗①、②、③中Na2O2和H2O反應生成H2O2和NaOH，BaCl2與H2O2反應生成BaO2和HCl，無化合價變化，不是氧化還原反應，故B、C正確；H2O與Na2O2反應生成H2O2，為避免BaO2白色沉淀的干擾，應該加入MnO2分解H2O2，再加入BaCl2觀察是否有BaCO3白色沉淀，即可證明長期放置的過氧化鈉中是否含有Na2CO3，故D錯誤。
8.干燥管A中為塊狀白色固體，B中為淡黃色粉末，C中為白色固體。并將A、B、C按如圖所示裝置連接，當打開活塞(Ⅰ)(Ⅱ)時，D中蠟燭火焰明亮；打開活塞(Ⅰ)(Ⅲ)時，D中蠟燭火焰熄滅；關閉活塞(Ⅰ)時，A中反應自行停止。
試根據上述實驗事實，回答以下各問題：
(1)A中發生的化學反應是________________________________________。
(2)在裝置B中的淡黃色粉末是_____________________________________。
(3)在干燥管C中的白色固體應為__________________________________。
答案　(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O　(2)Na2O2　(3)CaCl2或P2O5
解析　打開活塞(Ⅰ)(Ⅲ)時，D中蠟燭火焰熄滅，說明A反應生成二氧化碳；當打開活塞(Ⅰ)(Ⅱ)時，D中蠟燭火焰變得更明亮，說明生成的二氧化碳經過B生成了氧氣，B中為淡黃色粉末，應為過氧化鈉，關閉活塞(Ⅰ)時，A中反應可自行停止，說明A中固體不溶于水，應為碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳。干燥管C中的白色固體是與二氧化碳不能反應的干燥劑，可以是CaCl2或P2O5。
9.過氧化鈉是一種淡黃色固體，它能與二氧化碳反應生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑，供艇員呼吸之用，它與二氧化碳反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。某同學為了驗證這一實驗，以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95 g過氧化鈉樣品為原料，制取O2，設計出如下實驗裝置：
(1)A為控制制取CO2速率的裝置，應為下圖①、②、③中的________。B裝置的作用是_____________________________________________________________
____________________________________________________________________。
為了檢驗E中收集到的氣體，在取出集氣瓶后，用________伸入集氣瓶中，木條會出現________________________________________________________。
(2)若E中的石灰水出現輕微白色渾濁，請說明原因：_________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(3)反應完畢時，若測得E中的集氣瓶收集到的氣體為250 mL，又知氧氣的密度為1.43 g·L－1，當裝置的氣密性良好的情況下，實際收集到的氧氣體積比理論計算值________(填“大”或“小”)，相差約________ mL(取整數值，所用數據均在標準狀況下測定)，這是由于____________________________________。
答案　(1)②　吸收揮發出來的HCl　帶火星的木條　復燃
(2)D中的二氧化碳未全部參與反應進入E中產生了CaCO3沉淀
(3)小　30　裝置中可能還殘留有O2，部分O2溶于水，過氧化鈉里有雜質等
解析　過氧化鈉是一種淡黃色固體，它能與二氧化碳反應生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑，供艇員呼吸之用，它與二氧化碳反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，所以A是用來控制速率制取CO2；大理石和鹽酸的反應是放熱反應，鹽酸具有揮發性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氫氣體、水蒸氣，氯化氫和碳酸氫鈉能反應生成二氧化碳，所以B裝置的作用是吸收揮發出來的HCl，C裝置中的無水氯化鈣是用來吸收產生的水蒸氣，產生的二氧化碳進入D中與過氧化鈉發生反應生成碳酸鈉和氧氣，E用排飽和石灰水法收集產生的氧氣。二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，若E中石灰水出現輕微白色渾濁，是因為有部分CO2未參加反應進入E中生成沉淀。1.95 g過氧化鈉完全反應生成氣體的體積為V，由方程式2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知2Na2O2～O2，則可得m(O2)＝0.4 g，即得V＝0.28 L＝280 mL，大于250 mL；實際收集到的氧氣體積比理論計算值相差約280 mL－250 mL＝30 mL；原因是裝置中可能還殘留有O2，部分O2溶于水，過氧化鈉里有雜質等。
10.Na2O2是中學化學常用的強氧化劑，除了能與CO2、H2O反應外，還可與其他還原劑如H2、C發生反應，某化學課外興趣小組為探究Na2O2與H2的反應情況，設計了如圖所示裝置進行有關實驗。
(1)此裝置中，怎樣檢查除啟普發生器之外的裝置的氣密性？________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)請完成該實驗的有關操作步驟。
①檢查裝置氣密性；
②打開a、b，產生氫氣，觀察試管內物質的顏色變化；
③_________________________________________________________________；
④加熱過氧化鈉，觀察試管內物質的顏色變化；
⑤反應完全后，______________________________________________；
⑥拆卸裝置。
(3)該裝置中，堿石灰的作用是_______________________________________。
(4)實驗過程中觀察到(2)中步驟②無明顯變化，步驟④Na2O2熔化，黃色粉末立即變成白色，干燥管內無水硫酸銅未變成藍色。則Na2O2與H2反應的化學方程式為___________________________________________________________________
________________________________________________________________。
答案　(1)關閉a，在b處連接一導管并伸入水槽中，用手捂熱試管(或稍稍加熱試管)，若觀察到導管口有氣泡冒出，冷卻試管后導管中能形成一段穩定的水柱，則說明裝置氣密性良好　(2)在干燥管上倒插一支小試管收集H2，檢驗H2的純度　先撤離酒精燈，待試管冷卻后關閉b　(3)除去H2中的HCl和水蒸氣　(4)Na2O2＋H22NaOH
解析　(2)步驟②用來探究H2與Na2O2常溫下能否發生反應，同時可將裝置中的空氣排出；步驟④加熱過氧化鈉，用來探究H2與Na2O2加熱時的反應；由于要加熱，而H2不純時會發生爆炸，所以加熱過氧化鈉之前要檢驗H2的純度，則步驟③為在干燥管上倒插一支小試管收集H2，檢驗H2的純度；實驗結束時，為了防止外界空氣從干燥管進入試管中使H2不純發生爆炸，步驟⑤應先撤離酒精燈，待試管冷卻后關閉b(即待試管冷卻后停止通入H2)。(3)用鋅粒和稀鹽酸反應制得的H2中混有HCl和水蒸氣，HCl和水蒸氣都能與Na2O2反應，干擾探究Na2O2與H2的反應，堿石灰的作用是除去H2中的HCl和水蒸氣。(4)步驟②中無明顯變化，說明Na2O2與H2常溫下不反應；步驟④Na2O2熔化，黃色粉末變成白色，干燥管內無水硫酸銅未變成藍色，說明反應沒有生成H2O，Na2O2與H2加熱時反應生成NaOH，反應的化學方程式為Na2O2＋H22NaOH。提升課時4　以過氧化鈉為載體的實驗探究
學習目標　1.實驗探究Na2O2分別與水、CO2反應,建立通過實驗得到性質結論的認知模型。2.根據Na2O2的性質,了解Na2O2對生產、生活的貢獻。
一、過氧化鈉與水反應實質的實驗探究
　　　　　　　　　　　　　　　　
過氧化鈉與水反應
實驗 操作
實驗 現象 滴加水后產生大量氣泡 用手觸及試管,發燙 帶火星的木條復燃 溶液先變紅后褪色
結論 有氣體生成 反應放熱 有氧氣生成 有堿生成 有漂白性物質生成
【問題討論】
問題1　請解釋Na2O2使酚酞先變紅后褪色的原因
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
問題2　用雙橋法表示過氧化鈉與水的反應,指出氧化劑和還原劑。
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
問題3　某研究性學習小組的同學認為Na2O2和H2O反應可生成H2O2,你能設計一個簡單的實驗證明Na2O2和足量的H2O充分反應后的溶液中有H2O2存在嗎
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
1.某實驗小組通過下圖所示實驗探究Na2O2與水的反應。
下列說法錯誤的是 (　　)
A.③中溶液變紅,說明溶液顯堿性
B.④中現象說明溶液吸收空氣中CO2后變為酸性
C.⑤中現象說明溶液中有H2O2
D.Na2O2與水總反應的化學方程式為2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2.某化學課外興趣小組探究過氧化鈉與水的反應,探究過程如下:
(1)實驗1:向包有過氧化鈉粉末的脫脂棉上滴水,脫脂棉燃燒起來。請分析脫脂棉燃燒的原因
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
(2)實驗2:取一支試管,向其中加入少量過氧化鈉固體,然后加入少量蒸餾水,有氣泡冒出,充分振蕩后再滴入酚酞試液,溶液先變紅后褪色。
提出問題:溶液為什么先變紅,過了一會,紅色又褪去了呢
猜想:甲同學認為是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應的緣故,該反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
乙同學認為甲同學的猜想不正確,理由是碳酸鈉溶液顯堿性,也能使酚酞試液變紅色。
查閱資料:
ⅰ.H2O2可以破壞酚酞的結構,使酚酞在堿性溶液中不能再顯紅色;
ⅱ.NaOH溶液濃度過高,酚酞不變色或變色后迅速褪色。
設計實驗方案:
①取少量褪色后的溶液于試管中,加入MnO2固體,若有氣泡冒出,用　　　　檢驗該氣體,則證明該反應過程中生成了　　　　(填化學式)使溶液褪色。
②另取少量褪色后的溶液于試管中,加入蒸餾水稀釋,若溶液變紅,則證明溶液褪色原因可能為
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
(3)為進一步探究過氧化鈉與水反應的實質,運用pH傳感器、溫度傳感器、氧氣傳感器等儀器進行實驗探究,得到如下圖像。
根據圖像,得出結論:過氧化鈉與水反應過程的方程式為　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　、
　　　　　　　　　　　　　　。
【題后歸納】　Na2O2與H2O的反應原理
Na2O2與水的反應是比較特殊的氧化還原反應,實質上可以分成兩個過程:
①Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2
②2H2O2===2H2O+O2↑
①×2+②得
故Na2O2與水反應的溶液中加入酚酞溶液時,溶液先變紅后褪色。
二、過氧化鈉與二氧化碳反應的實驗探究
　　　　　　　　　　　　　　　　
吹氣生火
實驗:將包有過氧化鈉的脫脂棉放在石棉網上,通過導管向脫脂棉吹氣。 現象:脫脂棉燃燒 結論:反應放熱且有氧氣生成。
如圖是Na2O2和CO2定性、定量實驗的裝置示意圖:
注射器1中抽取了100 mL CO2,U形管中裝有適量小玻璃珠和約1.5 g的Na2O2粉末。實驗開始時,打開止水夾K1、K2、K4,關閉止水夾K3,推動注射器1活塞,緩緩將CO2壓至U形管,觀察到注射器2的活塞緩緩向外移動。
【問題討論】
問題1　U形管內的玻璃珠的作用是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
問題2　預測U形管內淡黃色粉末　　　　。
問題3　注射器1的活塞推到底后,注射器2中收集到的氣體大于50 mL,請分析原因　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
問題4　用雙橋法表示過氧化鈉與CO2的反應,指出氧化劑和還原劑
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
1.某同學設計了如下裝置,驗證潮濕的CO2才能與Na2O2反應,而干燥的CO2與Na2O2不反應的正確性(已知無水氯化鈣能吸收水分,但不與CO2反應)。
(1)裝置1實驗過程中的現象有　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
(2)裝置2的目的是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
(3)分別取上述兩裝置實驗后硬質試管中的固體,進行下列實驗。
①若取用裝置1中的固體進行實驗,則加入酚酞溶液后溶液的顏色是　　　　。
②若取用裝置2中的固體進行實驗,則加入酚酞溶液后的現象是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
2.請選擇適當的化學試劑和實驗用品,用下圖所示裝置(C中盛放的是過氧化鈉)進行實驗,證明過氧化鈉可在呼吸面具或潛水艇中做供氧劑(CO2和飽和NaHCO3溶液不反應)。
(1)A是制取CO2的裝置。儀器a的名稱為　　　　。
(2)填寫表中空格:
裝置序號 加入的試劑 加入該試劑的目的
B 飽和NaHCO3溶液 ①　　　
D ②　　　 ③　　　
(3)寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
(4)F中得到的是　　　　。如何驗證:　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
3.Na2O2能與CO2反應生成氧氣,在潛水艇中用作制氧劑。某學生以足量的大理石、足量的鹽酸和Na2O2樣品為原料,驗證Na2O2能與CO2反應生成O2,設計出如下實驗裝置:
(1)裝置B中發生反應的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
(2)裝置D中反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若E中的石灰水出現輕微白色渾濁,原因可能是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　。
(4)如何驗證Na2O2能與CO2反應生成O2:
　　　　　　　　　　　　　　。
:課后完成　第二章　提升課時4(共56張PPT)
第一節　鈉及其化合物
第二章　海水中的重要元素——鈉和氯
提升課時 　以過氧化鈉為載體的實驗探究
4
1.實驗探究Na2O2分別與水、CO2反應，建立通過實驗得到性質結論的認知模型。2.根據Na2O2的性質，了解Na2O2對生產、生活的貢獻。
學習目標
一、過氧化鈉與水反應實質的實驗探究
二、過氧化鈉與二氧化碳反應的實驗探究
目
錄
CONTENTS
課后鞏固訓練
一、過氧化鈉與水反應實質的實驗探究
對點訓練
過氧化鈉與水反應
實驗 操作
實驗 現象 滴加水后產生大量氣泡 用手觸及試管，發燙 帶火星的木條復燃 溶液先變紅后褪色
結論 有氣體生成 反應放熱 有氧氣生成 有堿生成有漂白性物質生成
【問題討論】
問題1　請解釋Na2O2使酚酞先變紅后褪色的原因？
提示　將Na2O2投入滴有酚酞的水中，Na2O2與水反應生成NaOH，使酚酞先變紅；同時，Na2O2與水反應過程中，還生成了不是很穩定的中間產物H2O2，具有漂白性，使變色后的酚酞氧化褪色。
問題2　用雙橋法表示過氧化鈉與水的反應，指出氧化劑和還原劑。
問題3　某研究性學習小組的同學認為Na2O2和H2O反應可生成H2O2，你能設計一個簡單的實驗證明Na2O2和足量的H2O充分反應后的溶液中有H2O2存在嗎？
提示　能，向反應后的溶液中加入少量MnO2粉末，立即冒出大量氣泡，將帶火星的木條放到瓶口，發現木條復燃，則可以證明Na2O2和足量的H2O充分反應后的溶液中有H2O2存在。
1.某實驗小組通過下圖所示實驗探究Na2O2與水的反應。
下列說法錯誤的是(　　)
A.③中溶液變紅，說明溶液顯堿性
B.④中現象說明溶液吸收空氣中CO2后變為酸性
C.⑤中現象說明溶液中有H2O2
D.Na2O2與水總反應的化學方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
B
2.某化學課外興趣小組探究過氧化鈉與水的反應，探究過程如下：
(1)實驗1：向包有過氧化鈉粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉燃燒起來。請分析脫脂棉燃燒的原因_____________________________________________________。
反應產生氧氣和放出熱量
解析　(1)脫脂棉燃燒的原因是過氧化鈉和水反應生成的氧氣和脫脂棉接觸，同時放熱使溫度達到了脫脂棉的著火點，故原因為反應產生氧氣和放出熱量。
(2)實驗2：取一支試管，向其中加入少量過氧化鈉固體，然后加入少量蒸餾水，有氣泡冒出，充分振蕩后再滴入酚酞試液，溶液先變紅后褪色。
提出問題：溶液為什么先變紅，過了一會，紅色又褪去了呢？
猜想：甲同學認為是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應的緣故，該反應的離子方程式為_______________________________________________________。
乙同學認為甲同學的猜想不正確，理由是碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色。
查閱資料：
ⅰ.H2O2可以破壞酚酞的結構，使酚酞在堿性溶液中不能再顯紅色；
ⅱ.NaOH溶液濃度過高，酚酞不變色或變色后迅速褪色。
設計實驗方案：
①取少量褪色后的溶液于試管中，加入MnO2固體，若有氣泡冒出，用__________________檢驗該氣體，則證明該反應過程中生成了________(填化學式)使溶液褪色。
②另取少量褪色后的溶液于試管中，加入蒸餾水稀釋，若溶液變紅，則證明溶液褪色原因可能為___________________________________________。
帶火星的木條
H2O2
生成的氫氧化鈉溶液濃度過高使溶液褪色
(3)為進一步探究過氧化鈉與水反應的實質，運用pH傳感器、溫度傳感器、氧氣傳感器等儀器進行實驗探究，得到如下圖像。
根據圖像，得出結論：過氧化鈉與水反應過程的方程式為______________________________、____________________________________。
Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2
【題后歸納】　Na2O2與H2O的反應原理
Na2O2與水的反應是比較特殊的氧化還原反應，實質上可以分成兩個過程：
①Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2
②2H2O2===2H2O＋O2↑
①×2＋②得
故Na2O2與水反應的溶液中加入酚酞溶液時，溶液先變紅后褪色。
二、過氧化鈉與二氧化碳反應的實驗探究
對點訓練
吹氣生火
實驗：將包有過氧化鈉的脫脂棉放在石棉網上，通過導管向脫脂棉吹氣。
現象：脫脂棉燃燒
結論：反應放熱且有氧氣生成。
如圖是Na2O2和CO2定性、定量實驗的裝置示意圖：
注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中裝有適量小玻璃珠和約1.5 g的Na2O2粉末。實驗開始時，打開止水夾K1、K2、K4，關閉止水夾K3，推動注射器1活塞，緩緩將CO2壓至U形管，觀察到注射器2的活塞緩緩向外移動。
【問題討論】
問題1　U形管內的玻璃珠的作用是______________________________________
___________________________________________________________________。
問題2　預測U形管內淡黃色粉末__________。
問題3　注射器1的活塞推到底后，注射器2中收集到的氣體大于50 mL，請分析原因________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________。
可防止過氧化鈉粉末被吹走和增大過氧化鈉和二氧化碳的接觸面積。
漸漸變白
由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，100 mL CO2參與反應，理論上應產生50 mL O2，若收集到的氣體大于50 mL，除部分未反應的CO2外，還可能是反應放熱，氣體受熱膨脹。
問題4　用雙橋法表示過氧化鈉與CO2的反應，指出氧化劑和還原劑？
1.某同學設計了如下裝置，驗證潮濕的CO2才能與Na2O2反應，而干燥的CO2與Na2O2不反應的正確性(已知無水氯化鈣能吸收水分，但不與CO2反應)。
(1)裝置1實驗過程中的現象有
___________________________________________________________________。
(2)裝置2的目的是____________________________________________________。
具支試管中有大量氣泡生成，硬質試管中淡黃色粉末變白，蠟燭燃燒更旺
作對照實驗，驗證干燥的CO2能否與Na2O2反應
(3)分別取上述兩裝置實驗后硬質試管中的固體，進行下列實驗。
①若取用裝置1中的固體進行實驗，則加入酚酞溶液后溶液的顏色是_____________。
②若取用裝置2中的固體進行實驗，則加入酚酞溶液后的現象是__________________________________________________________________。
紅色
溶液先變紅后褪色
解析　(2)裝置2作為對照實驗，目的是驗證干燥的CO2能否與Na2O2反應。(3)①裝置1中的固體是碳酸鈉，所以加水后不能使帶火星的木條復燃，但是溶液顯堿性，所以加入酚酞溶液后顯紅色。②裝置2中的固體是過氧化鈉，加入水后產生氧氣，能使帶火星的木條復燃，加入酚酞溶液后先變紅后褪色。
2.請選擇適當的化學試劑和實驗用品，用下圖所示裝置(C中盛放的是過氧化鈉)進行實驗，證明過氧化鈉可在呼吸面具或潛水艇中做供氧劑(CO2和飽和NaHCO3溶液不反應)。
(1)A是制取CO2的裝置。儀器a的名稱為________。
分液漏斗
(2)填寫表中空格：
(3)寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式：__________________________________________________________________。
(4)F中得到的是________。如何驗證：_________________________________
___________________________________________________________________。
裝置序號 加入的試劑 加入該試劑的目的
B 飽和NaHCO3溶液 ①____________________________________
D ②_____________ ③____________________________________
除去CO2中混有的氯化氫氣體
NaOH溶液
吸收未反應完的CO2
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
O2
用帶火星的木條伸進試管口，
木條復燃，則證明F中得到的是O2
解析　(1)帶有玻璃旋塞，可以控制液體的滴加和停止，是分液漏斗。(2)①CO2中混有的氯化氫氣體，用飽和NaHCO3溶液除去HCl氣體，既不損失二氧化碳又不引入新的雜質。②需要用NaOH溶液，除去未反應完的CO2，以免收集到的氧氣不純。(3)Na2O2和CO2反應，生成Na2CO3和氧氣，反應方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(4)F中得到的是氧氣，檢驗氧氣，用帶火星的木條伸進試管口，木條復燃，證明F中得到的是氧氣。
B
3.Na2O2能與CO2反應生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑。某學生以足量的大理石、足量的鹽酸和Na2O2樣品為原料，驗證Na2O2能與CO2反應生成O2，設計出如下實驗裝置：
(1)裝置B中發生反應的離子方程式是_____________________________。
(2)裝置D中反應的化學方程式是_________________________________。
(3)若E中的石灰水出現輕微白色渾濁，原因可能是_________________________
________________________________________________________________。
(4)如何驗證Na2O2能與CO2反應生成O2：
_________________________________________________________________________________________________________________________。
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
D中有少部分CO2未參加
反應進入E中生成沉淀
從水槽中取出集氣瓶E，正立在實驗臺上，將帶火星的木條伸進集氣瓶，如果木條復燃，證明Na2O2能與CO2反應生成O2
課后鞏固訓練
A級　合格過關練
選擇題只有1個選項符合題意
1.將過氧化鈉分別投入下列溶液中，有氣體放出且溶液質量可能減少的是(　　)
A.H2SO4溶液 B.FeCl3溶液 C.NaHCO3溶液 D.NaCl溶液
解析　將過氧化鈉投入H2SO4溶液中，發生反應2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋2H2O＋O2↑，有氣體放出，但溶液質量增加，增加的質量相當于Na2O的質量；將過氧化鈉投入FeCl3溶液中，發生反應2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，增加的質量相當于Na2O的質量，而NaOH和FeCl3反應會生成Fe(OH)3沉淀，析出沉淀的質量可能大于Na2O的質量，溶液質量可能減少； 將過氧化鈉投入NaHCO3溶液中，無沉淀析出，溶液質量增加； 將過氧化鈉投入NaCl溶液中，無沉淀析出，溶液質量增加。
B
2.為探究Na2O2與H2O的反應，某學習小組將1～2 mL水滴入盛有1～2 g過氧化鈉固體的試管中，下列有關說法不正確的是(　　)
A.該實驗可以用帶火星的木條來檢驗生成的氣體是否為氧氣
B.該實驗可以直接用手輕輕觸摸試管外壁來感受反應放熱
C.1個Na2O2與H2O反應轉移2個電子
D.該實驗可以說明過氧化鈉可在潛水艇中作為氧氣的來源
C
解析　過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，離子方程式為2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑，可以用帶火星的木條來檢驗生成的氣體，故A正確；過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，同時該反應放熱，可以直接用手輕輕觸摸試管外壁來感受反應放熱，故B正確；過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，說明過氧化鈉可在潛水艇中作為氧氣的來源，故D正確。
3.下列實驗裝置不能達到實驗目的的是(　　)
D
A.驗證Na和水反應是否為放熱反應
B.檢驗Na2O2與H2O反應有O2放出
C.觀察純堿的焰色試驗
D.比較Na2CO3、NaHCO3的穩定性
解析　Na和水反應放熱，大試管內氣體溫度升高，體積膨脹，紅墨水左側液面降低、右側液面升高，能達到實驗目的；Na2O2與H2O反應有O2放出，帶火星木條復燃，能達到實驗目的；鈉的焰色為黃色，用鐵絲做純堿的焰色試驗，能達到實驗目的；比較Na2CO3、NaHCO3的穩定性，需要把碳酸氫鈉放在小試管底部、碳酸鈉放在大試管底部。
4.為使宇航員在飛船中得到一個穩定的、良好的生存環境，一般在飛船內安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置，它的用途是產生氧氣。下列有關敘述不正確的是(　　)
A.Na2O2與H2O、CO2的反應都是氧化還原反應，但不是基本類型的反應
B.相同質量的K2O2和Na2O2分別與足量H2O、CO2反應，Na2O2產生的O2多
C.Na2O2與H2O、CO2反應產生相同量的O2時，轉移的電子數不相等
D.K2O2與H2O、CO2反應時，H2O、CO2既不是氧化劑也不是還原劑
C
解析　A項，Na2O2與H2O、CO2反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，過氧化鈉中的氧元素的價態發生了變化，兩個反應都是氧化還原反應，但不是基本類型的反應； B項， 根據反應的化學方程式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2K2O2＋2CO2===2K2CO3＋O2、2K2O2＋2H2O===4KOH＋O2↑，K2O2比Na2O2的相對分子質量大，故相同質量的K2O2和Na2O2分別與足量H2O、CO2反應，Na2O2產生的O2多； C項，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，O2是氧化產物，Na2O2與H2O、CO2反應產生相同量的O2時，轉移的電子數相等；D項， 根據反應的化學方程式：2K2O2＋2CO2===2K2CO3＋O2、2K2O2＋2H2O===4KOH＋O2↑可知，K2O2與H2O、CO2反應時，K2O2既是氧化劑又是還原劑，H2O、CO2既不是氧化劑也不是還原劑。
5.某同學用下圖裝置證明過氧化鈉可做呼吸面具中的供氧劑，下列說法不正確的是(　　)
A.裝置B中盛放的液體為濃硫酸
B.裝置C發生的反應中，存在2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
C.裝置D中NaOH溶液的作用是除去多余的CO2
D.E中試管收集的氣體可使帶有火星的木條復燃
A
解析　由實驗裝置圖可知，裝置A中稀鹽酸與大理石反應制備二氧化碳，裝置B中盛有的飽和碳酸氫鈉溶液用于除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，裝置C中盛有的過氧化鈉與二氧化碳和水蒸氣反應生成氧氣，裝置D中氫氧化鈉溶液用于吸收未反應的二氧化碳，裝置E為排水集氣法收集反應生成的氧氣。A項，由分析可知，裝置B中盛有的飽和碳酸氫鈉溶液用于除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，防止氯化氫與過氧化鈉反應，干擾實驗，錯誤；B項，裝置C發生的反應為過氧化鈉與二氧化碳和水蒸氣反應生成氧氣，存在2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，正確；C項，由分析可知，裝置D中氫氧化鈉溶液用于吸收未反應的二氧化碳，正確；D項，由分析可知，裝置E為排水集氣法收集反應生成的氧氣，氧氣可使帶有火星的木條復燃，正確。
6.按如圖所示裝置進行實驗，填寫有關現象及化學方程式。
(1)A中現象是__________________________________________________。
(2)B中濃硫酸的作用是__________________________________________。
(3)C中發生反應的化學方程式為___________________________________。
(4)D中的現象是_______________________________________________。
(5)E中收集的氣體是________(填名稱)。
試管口有水珠
干燥二氧化碳
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
澄清石灰水變渾濁
氧氣
解析　NaHCO3受熱分解生成的水蒸氣在A中的試管口冷凝為水珠，而CO2通過濃硫酸干燥后與C中的Na2O2反應產生O2，未完全反應的CO2會使澄清石灰水變渾濁。
B級　素養培優練
7.學習小組進行如下實驗：
序號 實驗① 實驗② 實驗③
實驗
現象 出現白色沉淀 無明顯現象 出現白色沉淀
D
8.干燥管A中為塊狀白色固體，B中為淡黃色粉末，C中為白色固體。并將A、B、C按如圖所示裝置連接，當打開活塞(Ⅰ)(Ⅱ)時，D中蠟燭火焰明亮；打開活塞(Ⅰ)(Ⅲ)時，D中蠟燭火焰熄滅；關閉活塞(Ⅰ)時，A中反應自行停止。
試根據上述實驗事實，回答以下各問題：
(1)A中發生的化學反應是________________________________________。
(2)在裝置B中的淡黃色粉末是_____________________________________。
(3)在干燥管C中的白色固體應為__________________________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
Na2O2
CaCl2或P2O5
解析　打開活塞(Ⅰ)(Ⅲ)時，D中蠟燭火焰熄滅，說明A反應生成二氧化碳；當打開活塞(Ⅰ)(Ⅱ)時，D中蠟燭火焰變得更明亮，說明生成的二氧化碳經過B生成了氧氣，B中為淡黃色粉末，應為過氧化鈉，關閉活塞(Ⅰ)時，A中反應可自行停止，說明A中固體不溶于水，應為碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳。干燥管C中的白色固體是與二氧化碳不能反應的干燥劑，可以是CaCl2或P2O5。
9.過氧化鈉是一種淡黃色固體，它能與二氧化碳反應生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑，供艇員呼吸之用，它與二氧化碳反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。某同學為了驗證這一實驗，以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95 g過氧化鈉樣品為原料，制取O2，設計出如下實驗裝置：
(1)A為控制制取CO2速率的裝置，應為下圖①、②、③中的________。B裝置的作用是______________________________________________________________。
為了檢驗E中收集到的氣體，在取出集氣瓶后，用______________伸入集氣瓶中，木條會出現_____________。
②
吸收揮發出來的HCl
帶火星的木條
復燃
(2)若E中的石灰水出現輕微白色渾濁，請說明原因：__________________________________________________________________。
(3)反應完畢時，若測得E中的集氣瓶收集到的氣體為250 mL，又知氧氣的密度為1.43 g·L－1，當裝置的氣密性良好的情況下，實際收集到的氧氣體積比理論計算值________(填“大”或“小”)，相差約________ mL(取整數值，所用數據均在標準狀況下測定)，這是由于__________________________________________
______________。
D中的二氧化碳未全部參與反應進入E中產生了CaCO3沉淀
小
30
裝置中可能還殘留有O2，部分O2溶于水，過氧
化鈉里有雜質等
解析　過氧化鈉是一種淡黃色固體，它能與二氧化碳反應生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑，供艇員呼吸之用，它與二氧化碳反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，所以A是用來控制速率制取CO2；大理石和鹽酸的反應是放熱反應，鹽酸具有揮發性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氫氣體、水蒸氣，氯化氫和碳酸氫鈉能反應生成二氧化碳，所以B裝置的作用是吸收揮發出來的HCl，C裝置中的無水氯化鈣是用來吸收產生的水蒸氣，產生的二氧化碳進入D中與過氧化鈉發生反應生成碳酸鈉和氧氣，E用排飽和石灰水法收集產生的氧氣。二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，若E中石灰水出現輕微白色渾濁，是因為有部分CO2未參加反應進入E中生成沉淀。1.95 g過氧化鈉完全反應生成氣體的體積為V，由方程式2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知2Na2O2～O2，則可得m(O2)＝0.4 g，即得V＝0.28 L＝280 mL，大于250 mL；實際收集到的氧氣體積比理論計算值相差約280 mL－250 mL＝30 mL；原因是裝置中可能還殘留有O2，部分O2溶于水，過氧化鈉里有雜質等。
10.Na2O2是中學化學常用的強氧化劑，除了能與CO2、H2O反應外，還可與其他還原劑如H2、C發生反應，某化學課外興趣小組為探究Na2O2與H2的反應情況，設計了如圖所示裝置進行有關實驗。
(1)此裝置中，怎樣檢查除啟普發生器之外的裝置的氣密性？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)請完成該實驗的有關操作步驟。
①檢查裝置氣密性；
②打開a、b，產生氫氣，觀察試管內物質的顏色變化；
③_________________________________________________________________；
④加熱過氧化鈉，觀察試管內物質的顏色變化；
⑤反應完全后，______________________________________________；
⑥拆卸裝置。
關閉a，在b處連接一導管并伸入水槽中，用手捂熱試管(或稍稍加熱試管)，若觀察到導管口有氣泡冒出，冷卻試管后導管中能形成一段穩定的水柱，則說明裝置氣密性良好
在干燥管上倒插一支小試管收集H2，檢驗H2的純度
先撤離酒精燈，待試管冷卻后關閉b
解析　(2)步驟②用來探究H2與Na2O2常溫下能否發生反應，同時可將裝置中的空氣排出；步驟④加熱過氧化鈉，用來探究H2與Na2O2加熱時的反應；由于要加熱，而H2不純時會發生爆炸，所以加熱過氧化鈉之前要檢驗H2的純度，則步驟③為在干燥管上倒插一支小試管收集H2，檢驗H2的純度；實驗結束時，為了防止外界空氣從干燥管進入試管中使H2不純發生爆炸，步驟⑤應先撤離酒精燈，待試管冷卻后關閉b(即待試管冷卻后停止通入H2)。
(3)該裝置中，堿石灰的作用是_______________________________________。
(4)實驗過程中觀察到(2)中步驟②無明顯變化，步驟④Na2O2熔化，黃色粉末立即變成白色，干燥管內無水硫酸銅未變成藍色。則Na2O2與H2反應的化學方程式為___________________________________________________________________。
除去H2中的HCl和水蒸氣

展開更多......

收起↑