潜水器中可使用过氧化钠(Na2O2)固体做供氧剂,过氧化钠固体与二氧化碳反应原理是:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,为验证该反应产物,某兴趣小组进行如下实验探究。
(查阅资料)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。
(设计实验)小组同学利用如图装置进行实(忽略稀盐酸的挥发)。
(1)装置A中标号仪器名称:①________,②________。
(2)装置A中反应的化学方程式为________。
(3)装置B的作用是________。
(4)为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂是________溶液。
(5)验证过氧化钠与二氧化碳反应产物
步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
① | 将带火星的木条伸入装置E中 | _____ | 产物中有氧气 |
② | 反应后取装置C中少量固体于试管中,加水完全溶解 | _____ | 固体中有未反应的过氧化钠 |
③ | 向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸,有气体产生,将产生的气体通入足量澄清石灰水中 | _____ | 产物中有碳酸钠 |
分液漏斗 锥形瓶 吸收水蒸气 氢氧化钠 木条复燃 有气泡产生 澄清石灰水变浑浊
【解析】
过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氧气能使带火星的木条复燃。
【详解】
(1)装置A中标号仪器名称:①分液漏斗,②锥形瓶。
(2)装置A中反应是稀盐酸和石灰石反应生成碳酸钙和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(3)浓硫酸具有吸水性,故装置B的作用是吸收水蒸气。
(4)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂是氢氧化钠溶液。
(5) 过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氧气能使带火星的木条复燃,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
① | 将带火星的木条伸入装置E中 | 木条复燃 | 产物中有氧气 |
② | 反应后取装置C中少量固体于试管中,加水完全溶解 | 有气泡产生 | 固体中有未反应的过氧化钠 |
③ | 向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸,有气体产生,将产生的气体通入足量澄清石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 | 产物中有碳酸钠 |
【点睛】
检验二氧化碳,用澄清石灰水,变浑浊说明是二氧化碳,检验氧气,用带火星的木条,木条复燃,说明是氧气。
过氧化氢制氧气 | 高锰酸钾制氧气 | |
药品和反应原理 | 2H2O22H2O+O2↑ | 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
发生装置 | 固液常温型 |
固体加热型 |
收集装置 | 氧气可用排水法收集,也可用向上排空气法收集 | |
整体装置图 | ||
操作步骤 | ①检查装置气密性 ②再锥形瓶中装入二氧化锰 ③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞(长颈漏斗的下端一定在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中跑出来) ④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液 ⑤收集氧气 |
①检查装置气密性 ②将药品平铺在试管底部,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气,还要在管口放一小团棉花) ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯,预热后加热试管 ⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 ⑥收集完毕,先将导管移出水面 ⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气,用排水法收集,其操作步骤可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 |
注意事项 | ①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可,否则不利于气体的导出。 ②用排水法收集氧气时,导管应刚伸人集气瓶口即可,过长不利于水的排出,气体不易收集满。 ③用向上排空气法收集氧气时,导管要伸入集气瓶的底部,否则不利于空气的排出,收集的气体不纯。 ④用长颈漏斗时,长颈漏斗末端应在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 |
①药品要平铺在试管底部,均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水倒流回试管底部,使试管炸裂。 ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可,这样便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 ⑥加热时要先使试管均匀受热,然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体中混有空气,当集气瓶口有大盆气泡冒出时,证明已集满。 ⑧停止加热时,应先把导管从水里撤出,再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯,试管内气体温度降低,压强减小,水槽中的水就会被倒吸入热的试管内,使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放,因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。 |
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