Question

（5分）工业上用金属钠在氧气中燃烧或者氧化钠在空气中加热，可制得过氧化钠（化学式为：Na₂O₂）。乐乐同学为了研究Na₂O₂与CO₂的反应，设计了如下图实验：两个中间用干燥管连接的针筒，干燥管中盛有淡黄色固体Na₂O₂，并用玻璃纤维（不与其它物质反应）固定。其中一个针筒中充有100mL干燥的CO₂，将CO₂气体通过Na₂O₂粉末缓缓推入另一针筒中，反复数次后，干燥管的温度明显升高，冷却至反应开始时的温度和压强后，针筒中剩余的气体维持在50mL，进一步实验证明该气体为纯净物（X），并且能使余烬木条复燃；认真观察发现干燥管中Na₂O₂表面有一部分固体变为白色物质（Y）。

友情小帖：在同温同压下任何相同体积的气体具有相同的分子数。例如：同温同压下1L氢气所含有的氢气分子数与1L氧气所含的氧气分子数相同。

（1）请你帮乐乐同学分析：X气体是            （写化学式）；若该反应的化学方程式为：a Na₂O₂  + b CO₂=== c X + d Y （其中a、b、c、d为系数），则b　：c=　　　：　　。

（2）乐乐同学猜测白色物质Y可能是Na₂CO₃，请你帮乐乐同学用实验验证他的猜想。（要求：写出实验方案）

（3）欢欢同学在参与该实验设计时，想用棉花代替玻璃纤维固定Na₂O₂固体，你是否支持他的做法？并说明理由。

（4）物质性质决定用途，请你根据Na₂O₂与CO₂的反应的性质推测它的一项重要用途。

Answer

3．(1) O2  2:1 

(2)①取少量白色粉末于试管中，加水看是否溶解，若不溶解则一定不是Na2CO3，若溶解，再取该溶液于试管中，滴加BaCl2溶液或CaCl2溶液或Ca（OH）2溶液，若有白色沉淀生成，则该白色物质是Na2CO3。②取少量白色粉末于试管中，加入HCl溶液，产生的气体通入澄清石灰水中，观察是否变浑，若变浑则该白色物质是Na2CO3。（方案合理即可给分，

（3）不支持，Na2O2与CO2反应放出大量热，使棉花达到其着火点，并容器内产生大量氧气使棉花燃烧。

（4）在密闭环境中提供氧气。如潜水艇中、宇宙飞船中的供氧剂

【解析】（1）该气体为纯净物（X），并且能使余烬木条复燃，说明该气体为氧气，化学式为：O2；过氧化钠和二氧化碳反应除生成氧气外，还有是碳酸钠，所以反应的方程式为：2Na2O2+2CO2═O2+2Na2CO3，则b：c=2：1；

（2）碳酸钠溶于水且能和稀盐酸反应放出二氧化碳气体，所以证明白色物质Y可能是Na2CO3的方法：）①取少量白色粉末于试管中，加水看是否溶解，若不溶解则一定不是Na2CO3，若溶解，再取该溶液于试管中，滴加BaCl2溶液或CaCl2溶液或Ca（OH）2溶液，若有白色沉淀生成，则该白色物质是Na2CO3．②取少量白色粉末于试管中，加入HCl溶液，产生的气体通入澄清石灰水中，观察是否变浑，若变浑则该白色物质是Na2CO3；

（3）棉花的着火点比较低，由于该反应生成氧气还放出热，能使棉花燃烧，所以不支持棉花代替玻璃纤维固定Na2O2固体；

（4）该反应在密闭环境中能提供氧气且氧气具有供给呼吸的作用，所以做潜水艇中、宇宙飞船中的供氧剂．