Question

23．（2007•河南）“神州六号”飞船的成功发射是我国航天事业的又一里程碑．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右图所示的实验．

（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）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？
（5）某潜水艇上有4人，如果每人每小时消耗的氧气在某温度和压强条件下体积为50L，则该潜水艇中每天需要过氧化钠多少千克？（已知：在上述温度和压强条件下氧气的密度为1.5g/L）

Answer

（1）书写碳酸钙与盐酸反应的化学方程式即可，气体发生装置的选择一般依据反应物的状态和条件；向试管中加入水如果装置不漏气，容器内的气压会不断变大．
（2）C中的澄清石灰水可以证明有无二氧化碳存在；
（3）收集气体的方法是利用的气体的物理性质，验满是利用的氧气的助燃性
（4）方程式可利用信息书写；二氧化碳通入B装置前要进行干燥处理
（5）根据化学方程式的计算解决，先要对消耗的氧气进行体积与质量的转化，再利用2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2求过氧化钠的质量
【解析】
（1）书写碳酸钙与盐酸反应的化学方程式即可，气体发生装置的选择一般依据反应物的状态和条件；向试管中加入水如果装置不漏气，容器内的气压会不断变大，这样会形成一段水柱而不下降
故答案为：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是证明有无二氧化碳的装置，只要石灰水变浑浊就有二氧化碳存在，否则没有
故答案为：C装置处的澄清石灰水变浑浊（1分）
（3）收集气体的方法是利用的气体的物理性质，向上排空气法是因为密度比空气大，验满是利用的氧气的助燃性，看集气瓶口带火星木条是否复燃
故答案为：氧气的密度比空气大，氧气能支持燃烧（有助燃性）（1分）
（4）方程式可利用信息书写；实验需要干燥二氧化碳则需加入一个干燥装置，在A、B或B、C之间均可
故答案为：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
（5）【解析】
50L氧气的质量为：50L×1.5g/L=75g
该潜水艇中每天消耗氧气的质量为：4×24×75g=7200g即7.2kg
设该潜水艇中每天需要过氧化钠的质量为x．
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
156                 32
X                   7.2kg
=
x=35.1kg
答：该潜水艇中每天需要过氧化钠35.1kg．