Question

某研究性学习小组，为了探究过氧化钠的强氧化性，设计了如图的实验装置。

实验步骤及现象如下：

①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。

②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，反应剧烈，产生黄绿色气体。

③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。

④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色。

回答下列问题：

（1）装置B中的湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有      (填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因                  。

（2）装置C的作用是                                   。

（3）甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为：

①                         ②                    。

（4）实验证明，Na₂O₂能与干燥的HCl反应，完成并配平该化学方程式。

该反应         (填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl₂，理由是                      (要求答出一个要点即可)。

Answer

(12分)

（1）Cl2；4H＋＋4I－＋O2=2I2＋2H2O(或4I－＋O2＋2H2O=2I2＋4OH－)；

（2）吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气；

（3）①Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2；

②O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应生成的；

（4） ；不能；实验室没有可直接使用的干燥HCl气体的物质；固体与气体反应较慢；产生的氯气中含有大量的氯化氢气体(答出任何一点即可，其他合理答案均可)；

【解析】

试题分析：（1）湿润的红色石蕊试纸褪色，说明有HClO生成，氯气和水反应生成HClO，所以说明装置A中有Cl2生成；若B中改放湿润的淀粉KI试纸，碘离子具有还原性，O2、Cl2都具有强氧化性，都能将碘离子氧化为I2，I2遇淀粉试液变蓝色，发生的离子反应方程式为4H++4I-+O2═2I2+2H2O(或4I-+O2+2H2O═2I2+4OH-)，所以不能据此证明上述结论，故答案为：Cl2；4H++4I-+O2═2I2+2H2O(或4I-+O2+2H2O═2I2+4OH-)；

（2）Cl2有毒不能直接排空，如果O2中混有Cl2，会导致收集的O2不纯净，且盐酸具有挥发性，导致生成的气体中含有HCl，氯气、HCl都能和NaOH反应而除去，则NaOH的作用是吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气，故答案为：吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气；

（3）①如果Na2O2被还原，则O元素应该得电子化合价降低，不能是化合价升高，Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2；②水和过氧化钠反应也生成氧气，O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应生成的；故答案为：Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2；②O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应生成的；

（4）根据元素守恒知，生成物中还有水生成，该反应中O元素化合价由-1价变为-2价、Cl元素化合价由-1价变为0价，根据转移电子相等配平方程式为Na2O2+4HCl═Cl2+2NaCl+2H2O，实验室没有可直接使用的干燥HCl气体的物质、固体与气体反应较慢、产生的氯气中含有大量的氯化氢气体，所以该实验不能用于实验室快速制取纯净的Cl2，故答案为：；不能；实验室没有可直接使用的干燥HCl气体的物质、固体与气体反应较慢、产生的氯气中含有大量的氯化氢气体。

考点：考查了性质实验方案的设计；氧化还原反应；钠的重要化合物的相关知识。