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某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置.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(
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某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置.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______(要求答出要点).
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______(要求答出要点).
▼优质解答
答案和解析
(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(或4I-+O2+2H2O═2I2+4OH-);
(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
②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;
故答案为: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;
(4)根据元素守恒知,生成物中还有水生成,该反应中O元素化合价由-1价变为-2价、Cl元素化合价由-1价变为0价,根据转移电子相等配平方程式为Na2O2+4HCl═Cl2+2NaCl+2H2O,
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,所以该实验不能用于实验室快速制取纯净的Cl2,
故答案为:1;4;1;2;2H2O;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(答出任何一点即可,其他合理答案均可).
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(或4I-+O2+2H2O═2I2+4OH-);
(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
②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;
故答案为: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;
(4)根据元素守恒知,生成物中还有水生成,该反应中O元素化合价由-1价变为-2价、Cl元素化合价由-1价变为0价,根据转移电子相等配平方程式为Na2O2+4HCl═Cl2+2NaCl+2H2O,
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,所以该实验不能用于实验室快速制取纯净的Cl2,
故答案为:1;4;1;2;2H2O;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(答出任何一点即可,其他合理答案均可).
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