Question

自然界中人與動物的生存都離不開氧氣．
（1）核潛艇艙室中氧氣的來源主要靠電解水制得（原理如圖）．
①正極收集的氣體是

 

，
②A試管和B試管中收集到的氣體的體積比約等于

 

，
③水是由

 

組成的．
（2）過氧化鈉（Na₂O₂）可作為宇航員供氧劑．它與人體呼出的二氧化碳氣體反應生成氧氣和另一種能用于造紙、紡織等生產的物質，這種物質的俗名為

 

．
（3）亞氯酸鈉（NaClO₂）不僅可以制得氧氣，還可用于漂白殺菌，其中氯元素的化合價為

 

．
（4）過氧化鈣（CaO₂）用于魚池供氧劑，同時有熟石灰生成．
①寫出過氧化鈣與水反應的化學方程式

 

．
②現將7.2g過氧化鈣放入36.0g水中，使之充分反應，所得混合物中氧元素的質量分數

 

（結果保留一位小數）．

Answer 1

分析：（1）水在通電條件下分解生成氫氣和氧氣，與電源正極相連的一端產生的氣體為氧氣，與電源負極相連的一端產生的氣體為氫氣，兩種氣體體積比約為1：2；
（2）根據反應物和生成物，利用元素守恒結合用途來分析．
（3）根據化合物中正負元素化合價代數和為零，由亞氯酸鈉中鈉元素為+1價、氧元素為-2價可計算氯元素的化合價
（4）①根據題干中所給的反應物和生成物，結合化學方程式的書寫要求進行解答．
②可根據化合物中元素的質量分數計算出過氧化鈣和水中氧元素的質量，然后化學方程式求出放出氧氣的質量，然后根據質量守恒定律求出反應后溶液的總質量，進而解出所得混合物中氧元素的質量分數．

解答：解：（1）水在通電條件下分解生成氫氣和氧氣，2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；與電源正極相連的一端產生的氣體為氧氣，與電源負極相連的一端產生的氣體為氫氣，兩種氣體體積比約為1：2；通過此實驗可以證明水是由氫、氧兩種元素組成．
故答案為：①氧氣；②2：1；③氫、氧兩種元素
（2）根據反應物為Na₂O₂和CO₂，生成物有O₂，根據元素守恒，可知生成物中含有碳和鈉元素，結合用途可猜想出為碳酸鈉，俗名純堿或蘇打．
故答案為：純堿（或蘇打）
（3）根據化合物中正負元素化合價代數和為零，由亞氯酸鈉中鈉元素為+1價、氧元素為-2價，設氯元素化合價為x，
（+1）×1+X+（-2）×2=O
解之得x=+3價；
故答案為：+3
（4）①根據題干可知反應物為過氧化鈣和水，生成物氫氧化鈣和氧氣，根據質量守恒定律配平可得方程式．
故答案為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
②7.2g過氧化鈣中氧元素的質量為：7.2g×

2×16

2×16+40

×100%=3.2g
36.0g水中所含氧元素的質量為：36g×

16

18

×100%=32g
設過氧化鈣和水反應生成氧氣的質量為x
2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
144                 32
7.2g                x

144

7.2g

=

32

x

解之得：x=1.6g
所以反應后所得混合物的質量為7.2g+36g-1.6g=41.6g
所得混合物中氧元素的質量為3.2g+32g-1.6g=33.6g
故所得混合物中氧元素的質量分數為：

33.6g

41.6g

×100%=80.8%
故答案為：80.8%

點評：本題是一道綜合性試題，以氧氣的制備和用途考查了電解水實驗及化學方程式的書寫和根據化學方程式進行計算的多方面知識．