Question

【題目】某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了下列裝置，驗(yàn)證二氧化碳跟過氧化鈉反應(yīng)時(shí)需要與水接觸。

（裝置分析）

（1）裝置①中反應(yīng)的離子方程式是___________；

（2）裝置②中的試劑是______（填字母），裝置③中的試劑是_________（填字母）；

a 飽和NaHCO3溶液 b 飽和Na2CO3溶液 c 濃H2SO4 d NaOH溶液

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

步驟1：打開彈簧夾K2，關(guān)閉K1，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條放在a處。

步驟2：打開彈簧夾K1，關(guān)閉K2，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條放在a處。

（3）步驟1和步驟2中，a處帶火星的木條產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是

步驟1中_____________，步驟2中_____________；

（4）步驟2中過氧化鈉跟二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________；

（實(shí)驗(yàn)反思）

（5）有同學(xué)提出質(zhì)疑：“上述實(shí)驗(yàn)不足以證明有水存在時(shí)過氧化鈉跟二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)” 。其理由是____________；

（6）需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)操作是：取⑤中反應(yīng)后的少量固體，______________；

（測(cè)定實(shí)驗(yàn)）測(cè)定反應(yīng)后⑤中固體CO32－的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（7）將反應(yīng)后⑤中固體，稱量質(zhì)量為ag。將ag固體溶于水，加入__________（填“BaCl2”或“CaCl2”）溶液，與未選物質(zhì)相比的優(yōu)點(diǎn)是___________。將生成的沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量，得固體質(zhì)量為bg，計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

Answer 1

【答案】CaCO3＋2H+= Ca2+＋H2O＋CO2↑ a c 步驟1中木條不復(fù)燃 步驟2中木條復(fù)燃 氣體中有水，水也可與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2使木條復(fù)燃 加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中【或加BaCl2溶液等體現(xiàn)檢驗(yàn)CO32-的方法即可，加CaCl2不給分】 BaCl2 生成沉淀質(zhì)量更大，相對(duì)誤差更小【或加CaCl2會(huì)產(chǎn)生微溶的Ca(OH)2】

【解析】

將碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳、氯化鈣和水，先除掉二氧化碳中的HCl氣體，一部分氣體直接通入過氧化鈉，另一部分先干燥再通入過氧化鈉中，驗(yàn)證有無氧氣；但也有可能是過氧化鈉和水在反應(yīng)，因此要驗(yàn)證產(chǎn)物中是否生成了碳酸根，常用氯化鋇來驗(yàn)證。

⑴裝置①中反應(yīng)的離子方程式是CaCO3＋2H+ = Ca2+＋H2O＋CO2↑；故答案為：CaCO3＋2H+= Ca2+＋H2O＋CO2↑。

⑵裝置②中的試劑主要是除掉HCl，因此用a，裝置③中的試劑主要干燥二氧化碳?xì)怏w，因此用c；故答案為：a；c。

⑶步驟1中沒有氧氣生成，因此木條不復(fù)燃，步驟2中產(chǎn)生了氧氣，因此使木條復(fù)燃；故答案為：木條不復(fù)燃；木條復(fù)燃。

⑷步驟2中過氧化鈉跟二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na2O2＋2CO2 2Na2CO3＋O2↑；故答案為：2Na2O2＋2CO2 2Na2CO3＋O2↑。

⑸有同學(xué)提出質(zhì)疑：“上述實(shí)驗(yàn)不足以證明有水存在時(shí)過氧化鈉跟二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)” 。其理由是氣體中有水，水也可與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2使木條復(fù)燃；故答案為：氣體中有水，水也可與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2使木條復(fù)燃。

⑹需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證有碳酸鈉生成，通過反應(yīng)生成二氧化碳來驗(yàn)證，因此操作是：取⑤中反應(yīng)后的少量固體加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中[或加BaCl2溶液等體現(xiàn)檢驗(yàn)CO32－的方法即可，加CaCl2不給分]；故答案為：加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中[或加BaCl2溶液等體現(xiàn)檢驗(yàn)CO32－的方法即可，加CaCl2不給分]。

⑺將反應(yīng)后⑤中固體，稱量質(zhì)量為ag。將ag固體溶于水，加入BaCl2溶液，生成碳酸鋇沉淀，與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈣，因此與未選物質(zhì)相比的優(yōu)點(diǎn)是生成沉淀質(zhì)量更大，相對(duì)誤差更小[或加CaCl2會(huì)產(chǎn)生微溶的Ca(OH)2]；故答案為：BaCl2溶液；生成沉淀質(zhì)量更大，相對(duì)誤差更小[或加CaCl2會(huì)產(chǎn)生微溶的Ca(OH)2]。