Question

小高同学为了研究过氧化钠（化学式为：Na₂O₂）与CO₂的反应，设计了如图1实验．两个针筒用干燥管连接，干燥管中盛有淡黄色固体Na₂O₂．其中一个针筒中充有100mL干燥的CO₂，另一内无气体．将CO₂气体通过Na₂O₂缓缓推入另一针筒中，再推过来，反复数次后，恢复至反应前的温度和压强，针筒中剩余50mL气体纯净物（X），该气体能使带火星的木条复燃．干燥管中Na₂O₂部分变为白色物质（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）请你帮小高同学分析：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）小高同学猜测白色物质Y可能是Na₂CO₃．小淳同学用气密性良好的如图2装置，从以下四种溶液中选择合适的试剂实验，验证了该同学的猜想．供选择的试剂：
①稀硫酸 ②氢氧化钠溶液 ③澄清石灰水 ④硫酸铜溶液

操作	现象	化学方程式
甲中加入白色物质Y，乙中加入    （填试剂序号，下同），再向甲中加入    ．	甲中产生气泡；乙中产生白色沉淀．	甲中    ； 乙中    ．

Answer

（1）根据氧气具有助燃性和题目所给信息判断X气体，并据质量守恒定律进行解答；
（2）根据碳酸钠可与酸反应生成二氧化碳进行解答．
【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硫酸反应放出二氧化碳气体，根据所给药品，证明白色物质Y可能是Na2CO3的方法：取少量白色粉末于甲试管中，加入稀硫酸溶液，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；
故答案为：（1）O2； 2：1；
   （2）
操作 现象 化学方程式
甲中加入白色物质Y，乙中加入 ③（填试剂序号，下同），再向甲中加入 ①． 甲中产生气泡；乙中产生白色沉淀． 甲中 Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑；
乙中 Ca （OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．