Question

金属过氧化物等可作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂，如：过氧化钠（Na₂O₂）在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，化学方程式为：2Na₂O₂＋2CO₂===2Na₂CO₃＋O₂。为了验证该反应中氧气的产生，某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验。

（1）A装置中所发生反应的化学方程式为                                    ；

实验室确定气体发生装置时应考虑的因素是                                   ；

检查A装置的气密性的方法是：将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口，若能观察到                                   

现象，即可证明装置不漏气。

（2）表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是                    。

（3）用向上排空气法收集氧气，并用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满，

这是利用了氧气的哪些性质？

（4）如果用脱脂棉包裹一定量的Na₂O₂固体，然后向其中通入CO₂，脱脂棉很快就燃烧

此现象说明该反应过程中能量是如何变化的？

（5）常温下水也能与Na₂O₂反应，生成氧气和氢氧化钠，写出该反应的化学方程式。

若要检验干燥的二氧化碳能否与过氧化钠反应生成氧气，以上实验装置应如何改进？

（6）实验室中的过氧化钠如果保存不当，容易与空气中的CO₂和水蒸汽发生反应变质。今称取10g过氧化钠样品(杂质不参加反应)放人烧杯中，向其中加入10g水，二者完全反应后。称量烧杯中剩余物质的总质量为18．4g(不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计)。试计算过氧化钠样品中杂质的质量分数。

Answer

（1）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；反应物的状态和反应条件等

漏斗颈中形成一段稳定的水柱（或液面不再下降）等

（2）C装置处的澄清石灰水变浑浊

（3）氧气的密度比空气大，氧气能支持燃烧（或有助燃性）

（4）此反应是放热的

（5）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置（或盛有浓硫酸的洗气瓶）等。（说明：只要答出在A、B装置之间增加气体

干燥装置就给分）

（6）【解析】
生成O2的质量为：  10g+10g-18.4g =1.6g   …………（1分）

设过氧化钠样品中Na2O2的质量为X

2Na2O2 ＋ 2H2O === 4NaOH ＋ O2↑

2×78                       32

X                          1.6g    

2×78 /32 =X/ 1.6g        ……………………（1分）

X =7.8g                   ……………………（1分）

过氧化钠样品中杂质的质量分数为：10g－7.8g/10g×100% =22%   ………………（1分）

答：过氧化钠样品中杂质的质量分数为22% 。

【解析】（1）A中是实验室制取制取二氧化碳药品，其反应的方程式为：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；确定气体发生装置时应该考虑的因素有：反应物的状态和反应的条件；A装置检查气密性的方法常用注水法：夹紧弹簧夹，向长颈漏斗中加入一定量的水，一会儿，长颈漏斗中液面不下降，表明装置不漏气．

（2）C装置中澄清石灰水变浑浊，表明CO2没有全部被Na2O2完全吸收；

（3）氧气的密度比空气略大，又不与空气中的成分反应，可以用向上排空气法收集氧气；因为氧气能够支持燃烧，所以可以用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满；

（4）脱脂棉包裹一定量的Na2O2固体，然后向其中通入CO2，脱脂棉很快就燃烧，说明反应放出热量，达到脱脂棉的着火点，从而使其燃烧。

（5）根据题中信息，反应物是水与Na2O2，生成物是O2和NaOH，从而可写出化学方程式；在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置（或盛有浓硫酸的洗气瓶），即可检验干燥的二氧化碳能否与过氧化钠反应生成氧气。

（6）根据题意知，反应前后烧杯中物质质量差为反应中生成氧气的质量，再根据化学方程式，先求出过氧化钠的质量，再求出杂质的质量，最后求出杂质质量分数即可。