Question

過氧化鈉（Na₂O₂）是呼吸面具中常用的供氧劑．某校化學小組的同學在老師的指導下，對過氧化鈉與二氧化碳反應的原理進行如下實驗探究．
Ⅰ．用下圖所示的裝置組合和藥品進行實驗：
（1）裝置B中存在以下的反應：X+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，其中X的化學式為______．若裝置B中氫氧化鈉溶液改用紫色石蕊試液，實驗中可看到的化學反應現象是______．
（2）反應一段時間后，將帶火星的木條放在C處，木條復燃，說明過氧化鈉與二氧化碳反應有______生成．
Ⅱ．過氧化鈉與二氧化碳反應完全后，取裝置A中反應的固體進行以下實驗：

（1）實驗流程圖中，“有氣體生成”的氣體是______．
（2）結合質量守恒定律推斷，“反應后的固體”是______．
Ⅲ．交流討論：
過氧化鈉與二氧化碳反應的生成物只有兩種，該反應的化學方程式為______．

Answer 1

解：Ⅰ、（1）該反應中反應前：2個Na，2個H，2個O，而反應后：2個Na，1個C，2個O，2個H，根據質量守恒定律可以知道反應前后原子的種類和數目相等，所以判斷出X的化學式CO₂，二氧化碳和水反應生成了碳酸，碳酸可以使紫色石蕊試液變紅，所以可以判斷B中的實驗現象為紫色石蕊試液變紅；
（2）氧氣能夠使帶火星的木條復燃，所以C處木條復燃，說明過氧化鈉與二氧化碳反應生成了氧氣；
Ⅱ、（1）根據流程圖可以知道反應生成了氣體，且氣體能夠使澄清石灰水變渾濁，所以可以判斷在該反應中生成了二氧化碳；
（2）由（1）中的解答結合過氧化鈉的成分可以判斷該固體為碳酸鈉；
Ⅲ、根據上述實驗過程可以知道該反應生成了碳酸鈉和氧氣，所以該反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
故答案為：Ⅰ、（1）CO₂；紫色石蕊試液變紅；
（2）氧氣；
Ⅱ、（1）二氧化碳；
（2）碳酸鈉；
Ⅲ、2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
分析：Ⅰ、（1）根據質量守恒定律可以判斷出X的化學式，然后根據二氧化碳性質來判斷B中的實驗現象即可；
（2）氧氣能夠使帶火星的木條復燃，所以C處木條復燃，說明過氧化鈉與二氧化碳反應生成了氧氣，可以據此解答該題；
Ⅱ、（1）根據流程圖可以知道反應中生成了二氧化碳，可以據此解答該題；
（2）由（1）中的解答可以判斷該固體為碳酸鈉，可以據此解答該題；
Ⅲ、根據上述實驗過程可以知道該反應生成了碳酸鈉和氧氣，可以據此寫出該反應的化學方程式．
點評：此題是綜合性的實驗探究題，考查了多方面的知識．碳酸鹽的鑒別就是利用碳酸鹽能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁的這一性質．