Question

【題目】鈉、碳及它們的化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。

（1）某汽車(chē)安全氣囊的產(chǎn)氣藥劑主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物質(zhì)。當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，NaN3迅速分解產(chǎn)生N2和Na，同時(shí)放出大量的熱。N2使氣囊迅速膨脹，從而起到保護(hù)作用。

① KClO4中氯元素的化合價(jià)是_______，具有_______（填“還原性”或“氧化性”）。

② Fe2O3可處理產(chǎn)生的Na，反應(yīng)為6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe，反應(yīng)中Na做______（填“還原劑”或“氧化劑”）。

③ NaHCO3是冷卻劑，吸收產(chǎn)氣過(guò)程中釋放的熱量而分解，其分解的化學(xué)方程式是_______。

（2）Na2O2可用于呼吸面具或潛水艇中氧氣的來(lái)源。某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖裝置探究Na2O2與CO2的反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

① 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，將虛線(xiàn)框中的裝置補(bǔ)充完整并標(biāo)出所用的試劑_______。

② 裝置C中觀(guān)察到的現(xiàn)象是_______，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。

③ 裝置D的作用是吸收未反應(yīng)的CO2便于O2的檢驗(yàn)。吸收CO2的離子方程式是_____。

Answer 1

【答案】+7 氧化性 還原劑 2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑ 淡黃色固體變?yōu)榘咨? 2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2 CO2 + 2OH- = CO32- + H2O（或CO2 + OH- = HCO3- ）

【解析】

(1)①根據(jù)化合物的總化合價(jià)為0進(jìn)行計(jì)算，物質(zhì)中元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，只具有氧化性，處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，只具有還原性，處于中間價(jià)態(tài)時(shí)只有還原性，處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既有氧化性又有還原性；

②在氧化還原反應(yīng)中，根據(jù)“升失氧，降得還”進(jìn)行判斷氧化劑與還原劑；

③碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差，受熱易分解為碳酸鈉，二氧化碳和水；

(2) 本實(shí)驗(yàn)主要探究Na2O2與CO2的反應(yīng)，過(guò)氧化鈉為淡黃色固體，采用碳酸氫鈉的分解制備二氧化碳，但碳酸鈉分解后不僅產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，還有水蒸氣，而水也能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)，因此應(yīng)先除去二氧化碳中混有的水蒸氣；干燥的二氧化碳與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉（白色粉末）和氧氣；產(chǎn)生的氧氣與未反應(yīng)的二氧化碳通入到氫氧化鈉溶液中，氧氣不反應(yīng)，二氧化碳為酸性氧化物，與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，據(jù)此解題。

(1) ①KClO4中K為+1價(jià)，O為-2價(jià)，根據(jù)化合物中總化合價(jià)為0，計(jì)算得到Cl化合價(jià)為+7價(jià)，處于最高價(jià)態(tài)，因此KClO4具有氧化性；

②反應(yīng)6Na + Fe2O3 =3Na2O + 2Fe中，Na由0價(jià)升為+1價(jià)，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，為還原劑；

③碳酸氫鈉受熱易分解為碳酸鈉，二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為：2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑

(2) ①碳酸氫鈉受熱易分解為碳酸鈉，二氧化碳和水，本實(shí)驗(yàn)主要探究Na2O2與CO2的反應(yīng)，應(yīng)先除去水蒸氣，可采用盛有濃硫酸的洗氣瓶，連接方式應(yīng)為長(zhǎng)進(jìn)短出，故裝置圖為；

②過(guò)氧化鈉為淡黃色固體，與二氧化碳反應(yīng)后生成碳酸鈉白色粉末，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為淡黃色固體變?yōu)榘咨�，反�?yīng)方程式為2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2

③二氧化碳為酸性氧化物，與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)二氧化碳少量時(shí)離子方程式為CO2 + 2OH- = CO32- + H2O，當(dāng)二氧化碳過(guò)量時(shí)離子方程式為 CO2 + OH- = HCO3- 。