Question

自然界中人與動(dòng)物的生存都離不開氧氣．
（1）核潛艇艙室中氧氣的來(lái)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(guò)氧化鈉（Na₂O₂）可作為宇航員供氧劑．它與人體呼出的二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成氧氣和另一種能用于造紙、紡織等生產(chǎn)的物質(zhì)，這種物質(zhì)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(jià)為

 

．
（4）過(guò)氧化鈣（CaO₂）用于魚池供氧劑，同時(shí)有熟石灰生成．
①寫出過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
②現(xiàn)將7.2g過(guò)氧化鈣放入36.0g水中，使之充分反應(yīng)，所得混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

（結(jié)果保留一位小數(shù)）．

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(chǎn)生的氣體為氧氣，與電源負(fù)極相連的一端產(chǎn)生的氣體為氫氣，兩種氣體體積比約為1：2；
（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物，利用元素守恒結(jié)合用途來(lái)分析．
（3）根據(jù)化合物中正負(fù)元素化合價(jià)代數(shù)和為零，由亞氯酸鈉中鈉元素為+1價(jià)、氧元素為-2價(jià)可計(jì)算氯元素的化合價(jià)
（4）①根據(jù)題干中所給的反應(yīng)物和生成物，結(jié)合化學(xué)方程式的書寫要求進(jìn)行解答．
②可根據(jù)化合物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算出過(guò)氧化鈣和水中氧元素的質(zhì)量，然后化學(xué)方程式求出放出氧氣的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律求出反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量，進(jìn)而解出所得混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

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(chǎn)生的氣體為氧氣，與電源負(fù)極相連的一端產(chǎn)生的氣體為氫氣，兩種氣體體積比約為1：2；通過(guò)此實(shí)驗(yàn)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(jù)反應(yīng)物為Na₂O₂和CO₂，生成物有O₂，根據(jù)元素守恒，可知生成物中含有碳和鈉元素，結(jié)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(jù)化合物中正負(fù)元素化合價(jià)代數(shù)和為零，由亞氯酸鈉中鈉元素為+1價(jià)、氧元素為-2價(jià)，設(shè)氯元素化合價(jià)為x，
（+1）×1+X+（-2）×2=O
解之得x=+3價(jià)；
故答案為：+3
（4）①根據(jù)題干可知反應(yīng)物為過(guò)氧化鈣和水，生成物氫氧化鈣和氧氣，根據(jù)質(zhì)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(guò)氧化鈣中氧元素的質(zhì)量為：7.2g×

2×16

2×16+40

×100%=3.2g
36.0g水中所含氧元素的質(zhì)量為：36g×

16

18

×100%=32g
設(shè)過(guò)氧化鈣和水反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)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(yīng)后所得混合物的質(zhì)量為7.2g+36g-1.6g=41.6g
所得混合物中氧元素的質(zhì)量為3.2g+32g-1.6g=33.6g
故所得混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

33.6g

41.6g

×100%=80.8%
故答案為：80.8%

點(diǎn)評(píng)：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(shí)驗(yàn)及化學(xué)方程式的書寫和根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的多方面知識(shí)．