- 过氧化钠的物理性质
- 共2178题
（2015秋•滕州市校级期末）过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用．它与二氧化碳反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2．某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：
（1）A中制取CO2的装置，应从下列图①和②中选哪个图：______
B装置的作用是______，C装置内出现的现象是______．为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用______的木条伸入集气瓶内，木条会出现______．
（2）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，请说明原因：______．
（3）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体250毫升，又知氧气的密度为1.43克/升，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值______（偏大或偏小），相差约______毫升（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这可能是由于______．
（4）你认为上述A-E的实验装置中，E部分是否安全、合理？______E是否需要改进，若需要改进，应改为上图中的______（填甲、乙、丙、丁）．
正确答案
解：（1）该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除①；③中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除③，故选②；
大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，所以B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，除去HCl气体；
二氧化碳和碳酸氢钠不反应，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色，所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色；
过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃，检验时，可用带火星的木条放在管口，木条复燃说明收集到的气体为氧气，
故答案为：②；吸收A装置中产生的盐酸酸雾；白色固体变蓝色；带火星；复燃；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致，
故答案为：未反应的二氧化碳与石灰水反应所致；
（3）1.95g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为v．
2Na2O2～～～～O2；
2mol 22.4L
V=0.28L=280mL＞250mL，所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小，280mL-250mL=30mL；
原因是Na2O2可能含有其它杂质；D装置可能有氧气未被排出，
故答案为：偏小；30；Na2O2可能含有其它杂质，D装置可能有氧气未被排出；
（4）E装置容易产生倒吸现象，所以不安全、不合理，所以需要改进；饱和石灰水能和二氧化碳反应，所以饱和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集较纯净的氧气，乙试管中进气管较长，二氧化碳能充分和饱和石灰水反应，丙试管中进气管较短，导致二氧化碳和饱和石灰水反应不充分，且随着气体的进入，试管中的液体被排到水槽中，故选乙．
故答案为：不安全，不合理；乙．
解析
解：（1）该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除①；③中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除③，故选②；
大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，所以B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，除去HCl气体；
二氧化碳和碳酸氢钠不反应，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色，所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色；
过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃，检验时，可用带火星的木条放在管口，木条复燃说明收集到的气体为氧气，
故答案为：②；吸收A装置中产生的盐酸酸雾；白色固体变蓝色；带火星；复燃；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致，
故答案为：未反应的二氧化碳与石灰水反应所致；
（3）1.95g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为v．
2Na2O2～～～～O2；
2mol 22.4L
V=0.28L=280mL＞250mL，所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小，280mL-250mL=30mL；
原因是Na2O2可能含有其它杂质；D装置可能有氧气未被排出，
故答案为：偏小；30；Na2O2可能含有其它杂质，D装置可能有氧气未被排出；
（4）E装置容易产生倒吸现象，所以不安全、不合理，所以需要改进；饱和石灰水能和二氧化碳反应，所以饱和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集较纯净的氧气，乙试管中进气管较长，二氧化碳能充分和饱和石灰水反应，丙试管中进气管较短，导致二氧化碳和饱和石灰水反应不充分，且随着气体的进入，试管中的液体被排到水槽中，故选乙．
故答案为：不安全，不合理；乙．
（1）由上述实验现象可得出两条有关过氧化钠跟水反应的结论是：
第一：有氧气生成；第二：______．
（2）某研究性学习小组拟用如图所示的装置进行实验，以验证上述结论．用以验证第一条结论的实验操作是______，现象是______．
为了验证第二条结论，将管口b浸入水中，可观察到的现象为______．把q插入盛水的小烧杯中，有气泡冒出．
正确答案
解：（ 1）脱脂棉剧烈燃烧说明具备燃烧的条件，试管内空气较少，若剧烈燃烧应该有大量氧气，只有该反应是放热反应才能使燃料温度达到着火点，根据题意知该反应有氧气生成且放热，故答案为：有热量放出；
（2）①氧气具有使带火星的木条复燃的性质，所以可用带火星的木条靠近a处，如果木条复燃，则有氧气生成，反之无氧气生成，
故答案为：用带火星的木条靠近a口处；带火星的木条复燃；
②气体具有热胀冷缩的性质，如果该反应放热，放出的热量能使集气瓶内空气的压强增大；如果b导管插入盛水的小烧杯中，有气泡冒出，证明此反应放热，
故答案为：将导管b置于水槽中．再打开分液漏斗的开关，发现b处有气泡放出．
解析
解：（ 1）脱脂棉剧烈燃烧说明具备燃烧的条件，试管内空气较少，若剧烈燃烧应该有大量氧气，只有该反应是放热反应才能使燃料温度达到着火点，根据题意知该反应有氧气生成且放热，故答案为：有热量放出；
（2）①氧气具有使带火星的木条复燃的性质，所以可用带火星的木条靠近a处，如果木条复燃，则有氧气生成，反之无氧气生成，
故答案为：用带火星的木条靠近a口处；带火星的木条复燃；
②气体具有热胀冷缩的性质，如果该反应放热，放出的热量能使集气瓶内空气的压强增大；如果b导管插入盛水的小烧杯中，有气泡冒出，证明此反应放热，
故答案为：将导管b置于水槽中．再打开分液漏斗的开关，发现b处有气泡放出．
甲同学将Na2O2分别与H2O和浓盐酸反应，有如下现象：
请完成下列问题：
实验I中：
（1）该反应是______反应（填“放热”或“吸热”）．
（2）反应的化学方程式是______．
（3）证明无色无味气体是氧气的方法是______．
实验Ⅱ中：
（4）根据现象②、③，推测生成的气体中可能含有Cl2，产生Cl2的化学方程式是______．
（5）若往“浅黄绿色溶液”中加入FeCl3溶液，立即产生与实验Ⅰ相同的气体，原因是______．
正确答案
解：（1）现象试管壁发热，说明反应是放热反应，故答案为：放热；
（2）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（3）证明氧气的方法是带火星的木条放在试管口，复燃则证明是氧气，故答案为：将带火星的木条放在试管口，复燃则证明是氧气；
（4）有刺激性气味的气体产生、反应后所得溶液呈浅黄绿色，说明应气体是氯气，过氧化钠氧化浓盐酸生成氯气，方程式为：Na2O2+4HCl（浓）=2NaCl+Cl2↑+2H2O，故答案为：Na2O2+4HCl（浓）=2NaCl+Cl2↑+2H2O；
（5）随反应的进行浓盐酸变稀盐酸，而稀盐酸与Na2O2发生复分解生成过氧化氢，所以溶液中存在过氧化氢，在氯化铁催化作用下产生氧气，故答案为：黄绿色溶液中存在H2O2，加入FeCl3使H2O2分解速率加快，立即产生氧气．
解析
解：（1）现象试管壁发热，说明反应是放热反应，故答案为：放热；
（2）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（3）证明氧气的方法是带火星的木条放在试管口，复燃则证明是氧气，故答案为：将带火星的木条放在试管口，复燃则证明是氧气；
（4）有刺激性气味的气体产生、反应后所得溶液呈浅黄绿色，说明应气体是氯气，过氧化钠氧化浓盐酸生成氯气，方程式为：Na2O2+4HCl（浓）=2NaCl+Cl2↑+2H2O，故答案为：Na2O2+4HCl（浓）=2NaCl+Cl2↑+2H2O；
（5）随反应的进行浓盐酸变稀盐酸，而稀盐酸与Na2O2发生复分解生成过氧化氢，所以溶液中存在过氧化氢，在氯化铁催化作用下产生氧气，故答案为：黄绿色溶液中存在H2O2，加入FeCl3使H2O2分解速率加快，立即产生氧气．
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．□Na2O2+□HCl═□Cl2+□NaCl+□______．
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）．
正确答案
Cl2
4H++4I-+O2═2I2+2H2O
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
Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2
O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应生成的
H2O
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
解析
解：（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；
（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；
②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
故答案为：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）反应中过氧化钠是氧化剂，每摩过氧化钠参加反应可得到2mol电子，氯气是氧化产物，每生成1mol氯气可转移2mol电子，结合电子守恒和原子守恒，配平后反应方程式为
故答案为：
（1）由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是：
a．有氧气生成______； b．______．
（2）某学校研究性学习小组拟用图装置进行实验，以证明上述结论．
①用以验证结论a的实验操作方法及现象是：______．
②用以验证结论b的实验操作方法及现象是：______．
（3）该研究性学习小组的同学认为Na2O2和H2O反应可生成H2O2，现请你设计一个简单的实验证明Na2O2和足量的H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在．（只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象）
试剂：______．
现象：______．
正确答案
解：（ 1）脱脂棉剧烈燃烧说明具备燃烧的条件，试管内空气较少，若剧烈燃烧应该有大量氧气，只有该反应是放热反应才能使燃料温度达到着火点，根据题意知该反应有氧气生成且放热，故答案为：ab；
（2）①氧气具有使带火星的木条复燃的性质，所以可用带火星的木条靠近p处，如果木条复燃，则有氧气生成，反之无氧气生成，
故答案为：打开活塞（或阀门）向试管内包有过氧化钠的石棉网上滴几滴水，用带火星的木条靠近p处，如果木条复燃，则有氧气生成，反之无氧气生成．
②气体具有热胀冷缩的性质，如果该反应放热，放出的热量能使集气瓶内空气的压强增大；如果q导管插入盛水的小烧杯中，有气泡冒出，证明此反应放热，
故答案为：将导管q置于水槽中．再打开分液漏斗的开关，发现q处有气泡放出；
（3）双氧水在二氧化锰作催化剂条件下能迅速分解生成氧气，所以所选试剂是二氧化锰，反应现象是迅速放出使带火星的木条复燃的气体，
故答案为：MnO2；迅速放出使带火星的木条复燃的气体．
解析
解：（ 1）脱脂棉剧烈燃烧说明具备燃烧的条件，试管内空气较少，若剧烈燃烧应该有大量氧气，只有该反应是放热反应才能使燃料温度达到着火点，根据题意知该反应有氧气生成且放热，故答案为：ab；
（2）①氧气具有使带火星的木条复燃的性质，所以可用带火星的木条靠近p处，如果木条复燃，则有氧气生成，反之无氧气生成，
故答案为：打开活塞（或阀门）向试管内包有过氧化钠的石棉网上滴几滴水，用带火星的木条靠近p处，如果木条复燃，则有氧气生成，反之无氧气生成．
②气体具有热胀冷缩的性质，如果该反应放热，放出的热量能使集气瓶内空气的压强增大；如果q导管插入盛水的小烧杯中，有气泡冒出，证明此反应放热，
故答案为：将导管q置于水槽中．再打开分液漏斗的开关，发现q处有气泡放出；
（3）双氧水在二氧化锰作催化剂条件下能迅速分解生成氧气，所以所选试剂是二氧化锰，反应现象是迅速放出使带火星的木条复燃的气体，
故答案为：MnO2；迅速放出使带火星的木条复燃的气体．
扫码查看完整答案与解析