Question

【題目】實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究的重要途徑。請(qǐng)回答以下有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題：

（1）過(guò)氧化鈉（Na2O2）是一種淡黃色粉末，在通常情況下能分別與 CO2、H2O、HCl 發(fā)生反應(yīng)，生成 O2。為了驗(yàn)證 CO2 和 Na2O2 反應(yīng)生成的氣體是 O2，某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置

①用 A 裝置制得的 CO2 中�；煊� H2O 和 HCl 氣體，設(shè)置 B、C 裝置的目的是凈化 CO2 。其中 B 裝置的作用可用化學(xué)方程式表示為_____。

②E 裝置中氫氧化鈉的作用是吸收沒有反應(yīng)的 CO2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

③如何驗(yàn)證 CO2 和 Na2O2 反應(yīng)生成的氣體是 O2________________？

（2）化學(xué)小組的同學(xué)在收集滿 CO2 的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續(xù)燃燒， 充分反應(yīng)后生成黑色的碳和一種白色固體。

（查閱資料）氧化鈉為白色粉末，能和水反應(yīng)生成氫氧化鈉。

（作出猜想）白色固體的成分可能為：①氧化鈉；②碳酸鈉；③氧化鈉和碳酸鈉的混合物；④氫氧化鈉；⑤碳酸氫鈉。

（交流討論）請(qǐng)直接指出上述猜想中不合理的猜想，并說(shuō)明理由_____。

（實(shí)驗(yàn)探究）若猜想②成立，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證（寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象）。

鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為_____。

（3）7.8 g 過(guò)氧化鈉與足量的水反應(yīng)，反應(yīng)后得到了 40 g 氫氧化鈉溶液，請(qǐng)計(jì)算氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________。

Answer 1

【答案】NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O將帶火星的木條靠近裝置E中的導(dǎo)氣管出口，若木條復(fù)燃，則證明生成的氣體是 O2。④和⑤不合理，反應(yīng)物中不含有氫元素，不可能生成含氫元素的物質(zhì)。取少量白色固體溶于水，加入足量的 CaCl2 溶液，有白色沉淀產(chǎn)生， 過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加無(wú)色酚酞溶液，溶液不變紅。4Na+3CO22Na2CO3+C20%

【解析】

根據(jù)題干提供的信息結(jié)合化學(xué)方程式的書寫以及根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算的知識(shí)進(jìn)行分析解答即可。

（1）①B中的碳酸氫鈉能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，除去氯化氫氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；

②E 裝置中氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

③氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃。要證明生成的是氧氣，可以將帶火星的木條靠近裝置 E 中的導(dǎo)氣管出口，若木條復(fù)燃，則證明生成的氣體是氧氣；

（2）交流討論：④和⑤不合理，因?yàn)榉磻?yīng)物中不含有氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能生成含氫元素的物質(zhì)；

實(shí)驗(yàn)探究：若猜想②成立，則是只含有碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鈣溶液反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣沉淀，氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，為了排除氧化鈉對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，可在反應(yīng)加入酚酞試液進(jìn)行檢驗(yàn)�？梢匀∩倭堪咨�固體溶于水，加入足量的 CaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加無(wú)色酚酞溶液，溶液不變紅；鈉在二氧化碳中燃燒生成碳酸鈉和碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Na+3CO22Na2CO3+C；

（3）設(shè)生成氫氧化鈉的質(zhì)量為x

x=8g

氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= =20%。

答：氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。