Question

1．某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室制取CO₂氣體的過(guò)程中，不慎用到了濃鹽酸，導(dǎo)致制得的CO₂氣體中混有HCl氣體，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下除去HCl氣體并探究CO₂與過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）裝置A的作用是：吸收CO₂中混有的HCl；
（2）為確定反應(yīng)后裝置B硬質(zhì)玻璃管中固體的成分，小組同學(xué)取適量固體于試管中，加入足量的蒸餾水溶解形成溶液M，無(wú)氣泡產(chǎn)生，則該固體中不含Na₂O₂，該小組同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行探究．
【提出問(wèn)題】反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管中固體的成分是什么？
【做出猜想】猜想一：Na₂CO₃   猜想二：NaOH    猜想三：Na₂CO₃和NaOH，經(jīng)過(guò)討論，大家一致認(rèn)為猜想二不合理，理由是：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂或 CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O  （用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】小組同學(xué)取上述形成的溶液M于試管中，向其中加入過(guò)量的BaCl₂或Ba（NO₃）₂或CaCl₂或Ca（NO₃）₂溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅，則證明猜想三成立．
【交流反思】小組中有同學(xué)認(rèn)為，將上述濾液中滴加的酚酞試液換成硝酸銅溶液，也能得出同樣的結(jié)論，你認(rèn)為該同學(xué)的觀點(diǎn)正確（填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是：Cu（NO₃）₂+2 NaOH=Cu（OH）₂↓+2 NaNO₃ （用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）．
【拓展延伸】在盛有氯化銨（NH₄Cl）濃溶液的試管中，加入足量的過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）固體，有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體是：O₂和NH₃．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)首先通過(guò)飽和的碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的HCl氣體，后讓二氧化碳與過(guò)氧化鈉在加熱條件下反應(yīng)，多余的二氧化碳用氫氧化鈉吸收，最后用排水法收集新生成的氣體，據(jù)此分析；
（1）根據(jù)碳酸氫鈉能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳解答；
（2）根據(jù)題中信息結(jié)合2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑分析解答；
【做出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律或者二氧化碳會(huì)與氫氧化鈉會(huì)反應(yīng)生成碳酸鈉和水來(lái)分析解答；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)碳酸鈉能和BaCl₂或Ba（NO₃）₂或CaCl₂或Ca（NO₃）₂反應(yīng)生成白色沉淀和氯化鈉；顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色解答；
【交流反思】根據(jù)氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀解答；
【拓展延伸】根據(jù)過(guò)氧化鈉在水中反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉溶液和氯化銨反應(yīng)生成氨氣解答．

解答 解：本實(shí)驗(yàn)首先通過(guò)飽和的碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的HCl氣體，后讓二氧化碳與過(guò)氧化鈉在加熱條件下反應(yīng)，多余的二氧化碳用氫氧化鈉吸收，最后用排水法收集新生成的氣體，
（1）裝置A的作用是吸收CO₂中混有的HCl，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；故答案為：吸收CO₂中混有的HCl；
（2）為確定反應(yīng)后裝置B硬質(zhì)玻璃管中固體的成分，小組同學(xué)取適量固體于試管中，加入足量的蒸餾水，溶解形成溶液M，無(wú)氣泡產(chǎn)生，由于2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，則該固體中不含Na₂O₂；故答案為：Na₂O₂；
【做出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的種類不變，反應(yīng)前有碳元素，反應(yīng)后也應(yīng)有碳元素，發(fā)生反應(yīng)為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，或者二氧化碳會(huì)與氫氧化鈉會(huì)反應(yīng)生成碳酸鈉和水，方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，所以反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管中固體的成分不可能為NaOH，
故答案為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂或 CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】向其中加入足量BaCl₂或Ba（NO₃）₂或CaCl₂或Ca（NO₃）₂溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明固體中含有碳酸鈉；過(guò)濾后在濾液中滴加酚酞溶液，液體變?yōu)榧t色，說(shuō)明固體中含有氫氧化鈉，
故答案為：BaCl₂或Ba（NO₃）₂或CaCl₂或Ca（NO₃）₂；
【交流反思】將上述濾液中滴加的酚酞試液換成硝酸銅溶液，也能得出同樣的結(jié)論，因?yàn)闅溲趸�鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，方程式為：Cu（NO₃）₂+2 NaOH=Cu（OH）₂↓+2 NaNO₃；如果有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明固體中含有氫氧化鈉，故答案為：正確；Cu（NO₃）₂+2 NaOH=Cu（OH）₂↓+2 NaNO₃；
【拓展延伸】過(guò)氧化鈉在水中反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉溶液和氯化銨反應(yīng)生成氨氣，所以產(chǎn)生的氣體是O₂和NH₃，故答案為：O₂和NH₃．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)屬于實(shí)驗(yàn)探究題，考查了二氧化碳與過(guò)氧化鈉的有關(guān)性質(zhì)和變化的規(guī)律，還考查了反應(yīng)裝置的選擇、氣體的除雜和干燥，以及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，綜合性比較強(qiáng)．既有實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究，又有結(jié)論的探究．