Question

某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理（过氧化钠与潮湿二氧化碳反应），设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。

图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成的，它们用橡皮管连通，并装入适量水，甲管有刻度（0mL-250mL)，供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。

实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。

试回答：

（1）上述装置的连接顺序是（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）：____。

（2）装置C中放入的反应物是_________和__________ 。

（3）装置A的作用是__________________。装置B的作用是_____________________。

（4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意_________（填写字母编号）。

A．视线与凹液面最低处相平

B．等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数

C．读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平

D．读数时不一定使甲、乙两管液面相平

e.恢复到室温

（5）测得气体折合为标准状况下体积为224mL。反应后观察到D中固体全部为白色，小心全部刮下D中固体，并将其溶于水。测得溶液呈强碱性，加入足量的BaCl₂溶液，将溶液过滤，并将沉淀洗涤、烘干，称重得3.546g，则D中固体样品中所含成分（填写化学式）和物质的量分别为：_________、_________mol和__________、__________mol。

Answer

（1）⑤③④⑥⑦②①⑧（⑥⑦顺序可对调）（2）大理石 盐酸

（3）吸收混在O2中未反应的CO2 吸收CO2中混有的HC1

（4）ace（5）Na2CO3：0.018mol；NaOH：0.004mol

【解析】

试题分析：(1)仪器C可以用来制取二氧化碳，连接3用来除去HCl，4连接6可使二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，然后连接2可除去未反应的二氧化碳，最后连接8测量气体的体积，所以顺序为：⑤③④⑥⑦②①⑧(⑥、⑦可换位)；(2)只有仪器C可以用来制取二氧化碳，制气原料应该采用大理石和盐酸，可在C中加止水夹，可控制反应的进行，故装置C中放入的反应物是大理石、盐酸；(3) 装置A的作用是吸收混在O2中未反应的CO2；仪器C可以用来制取二氧化碳，此法制得的二氧化碳中会含有少量氯化氢，须通过装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶，以除去这些氯化氢；(4) 为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数．求其差值的过程中，应注意：①读数时要调节E中甲乙的液面使其同一高度；②读数时视线要与凹液面最低处相平，③气体恢复到室温，故答案为：a、c、e；(5)n(O2)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol，则根据反应方程式：2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+ O2，2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+ O2↑可知n(Na2O2)=0.02mol，其反应产生NaOH的物质的量是0.04mol。反应产生BaCO3的物质的量是n(BaCO3)= 3.546g÷197g/mol=0.018mol，根据碳元素守恒可知其中含有的Na2CO3的物质的量是0.018mol，则根据钠元素守恒可知其中含有的NaOH的物质的量是(0.02mol-0.018mol)×2=0.004mol。

考点：考查化学实验基本操作、物质的使用及物质成分的确定的知识。