过氧化钠(化学式为Na2O2)可用在呼吸面具中作为氧气来源,化学方程式为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。以下是某兴趣小组进行的探究活动:
(1)利用如图所示实验装置制取氧气,请回答有关问题。

①A装置中发生反应的化学方程式为 ;实验室确定气体发生装置时应考虑的因素有 ;检查A装置气密性的方法是:将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,往长颈漏斗中注入水至浸没漏斗下端,若能观察到 现象,即可证明装置不漏气。
②表明CO2没有被Na2O2完全吸收的实验现象是 。
③制得的O2可用D装置收集,并用带火星的木条检验,这是利用了O2的哪些性质?
(2)常温下H2O也能与Na2O2反应,生成NaOH和O2。
①写出该反应的化学方程式;
②若要检验干燥的CO2能否与Na2O2反应,(1)中实验装置应如何改进?
(3)某潜水艇上有4人且都带着呼吸面具,如果每人每小时需要的氧气在某温度和压强下体积为50L,则该潜水艇中每天需要过氧化钠多少千克?(已知:在上述温度和压强下氧气的密度为1.5g/L)
答案
(1)①CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O(10分)反应物状态和反应条件(10分)漏斗颈末端形成一段稳定的水柱(10分)②C装置处的澄清石灰水变浑浊(10分)③密度比空气大、助燃性。(10分)
(2)①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(10分)②在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶)。(10分)
(3)过程如下:
知识点:实验探究

本题提供了一种制取O2的新方法,结合CO2的性质和制取等相关知识进行考查。
(1)①A装置在实验室用来制取CO2,写出其发生反应的化学方程式即可;实验室确定气体发生装置时应考虑的因素有反应物状态和反应条件;检查装置的气密性最主要的是要能够形成密闭系统,对A装置,导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,往长颈漏斗中注入水至浸没漏斗下端,已经形成密闭装置,如果能观察到
漏斗颈末端形成一段稳定的水柱,即可证明装置不漏气。
②观察装置,CO2经过盛有Na2O2的B装置后,气体继续进入盛有澄清石灰水的C装置,若CO2没有被Na2O2完全吸收,则没有反应完的CO2能够使澄清石灰水变浑浊,故观察到的现象是C装置处的澄清石灰水变浑浊。
③用D装置收集O2,是因为氧气的密度比空气大;用带火星的木条检验O2,是因为氧气具有助燃性。
(2)①本小题属于陌生化学方程式的书写,告诉我们反应物为Na2O2和H2O,生成物为NaOH和O2,故反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
②若要检验干燥的CO2能否与Na2O2反应,需要控制和Na2O2接触的是干燥的CO2。观察到盛有Na2O2的B装置前后均可能带出H2O,所以需在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶)。
(3)根据信息,在呼吸面具中发生的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,即Na2O2提供人所需要的O2。只要计算出需要O2的质量,就可以根据化学方程式进行计算。需要注意进行化学方程式计算时要用到的是O2的总质量,需转化求解。

略
