过氧化钠在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.某学生为了验证这一实验,以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品

过氧化钠在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.某学生为了验证这一实验,以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料,制取O2,设计出如下实验装置:

(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为:______.
(2)A是制取CO2的装置,C装置内可能出现的现象是______,为了检验E中收集到的气体,采取的操作方法是______.
(3)判断D中的1.95g过氧化钠样品是否反应完毕是通过观察E装置中的现象来完成的,你预测样品反应完毕时E装置内有何现象?
______、______.
(4)反应完毕时,若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL,当装置的气密性良好的情况下,实际收集到的氧气体积比理论计算值小约______mL(所用数据均在标准状况下测定),可能的原因是______.
(5)将16.8g CO2和H2O的混合气体,通入足量的Na2O2中,可得O2在标准状况下为5.6L,则原混合气体中CO2与H2O的物质的量之比为______.
vz65 1年前 已收到1个回答 举报

20080826 幼苗

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解题思路:(1)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,注意该反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂;
(2)无水硫酸铜吸水后变成蓝色晶体;使带火星的木条复燃的气体是氧气;
(3)根据装置内气体的压强判断现象;
(4)根据过氧化钠的质量可以生成氧气的体积,理论生成气体的体积-实际氧气的体积=差值;
(5)根据n=
V
Vm
计算氧气物质的量,由2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,可知二氧化碳和水蒸气都是2mol反应生成1mol氧气,可计算混合气体总物质的量,设CO2物质的量为xmol,水蒸气物质的量为(0.3-x)mol,利用二者质量列方程计算.

(1)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(2)无水硫酸铜吸水后变成蓝色晶体CuSO4•H2O,过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气,氧气能使带火星的木条复燃,
故答案为:白色固体变蓝;取下集气瓶,竖立起来,用带余烬木条深入瓶内,观察木条是否复燃;
(3)当D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时,由于生成氧气的量减少,压强变小,所以E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而倒吸.
故答案为:由于生成氧气的量减少,E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而倒吸;
(4)1.95g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为v.
2Na2O2----O2
2mol 22.4L
[1.95g/78g/mol] v
v=0.28L=280mL>250mL,所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小.
280mL-250mL=30mL;
原因是Na2O2可能含有其它杂质,
故答案为:30;Na2O2可能含有其它杂质;
(5)生成氧气物质的量=[5.6L/22.4L/mol]=0.25mol,
由2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,可知二氧化碳和水蒸气都是2mol反应生成1mol氧气,故混合气体物质的量为0.25mol×2=0.5mol,设CO2物质的量为xmol,水蒸气物质的量为(0.5-x)mol,则:
44x+(0.5-x)×18=16.8;
解得:x=0.3mol,
所以水的物质的量=0.5mol-0.3mol=0.2mol,
原混合气体中CO2与H2O的物质的量之比为3:2,故答案为3:2.

点评:
本题考点: 碱金属及其化合物的性质实验;常见气体制备原理及装置选择.

考点点评: 本题考查了钠及其化合物的性质,难度不大,注意过氧化钠和二氧化碳反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂.

1年前

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