Question

為了探究“二氧化碳是否在水存在時(shí)才能和過氧化鈉反應(yīng)”，課題研究小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，分別進(jìn)行甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)甲：干燥的二氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)：在干燥的試管 Ⅱ 中裝入過氧化鈉，在通入二氧化碳前，關(guān)閉K₁和K₂。在試管I內(nèi)裝入試劑X后，打開K₁和K₂，通入二氧化碳，幾分鐘后，將帶火星的木條插入試管 Ⅲ 的液面上，觀察到木條不復(fù)燃，且 Ⅱ 中的淡黃色沒有變化。

實(shí)驗(yàn)乙：潮濕的二氧化碳和過氧化鈉的反應(yīng)： 在試管I內(nèi)裝入試劑Y，其他操作同實(shí)驗(yàn)甲，觀察到木條復(fù)燃，且 Ⅱ 中的淡黃色變?yōu)榘咨��?/p>

試回答下列問題：

（1）在裝入過氧化鈉后，通入二氧化碳前，關(guān)K₁和K₂ 的目的是                   。

（2）在實(shí)驗(yàn)甲中，試劑X是               ，其作用是                        。在實(shí)驗(yàn)乙中試劑Y是                   。

（3）根據(jù)上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到的結(jié)論是                                   。

（4）試管Ⅲ中的氫氧化鈉溶液的作用是                                      

（5）為了確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確性，制備二氧化碳所用的反應(yīng)物最好選用           （填編號）。

A  大理石   B  小蘇打    C  燒堿   D  鹽酸    E  稀硫酸    F  稀硝酸

（6）CO₂和Na₂O₂的反應(yīng)機(jī)理可用示蹤原子分析加以證明，請完成下列反應(yīng)：

Na₂O₂+ C¹⁸O₂ +H₂¹⁸O 

Answer 1

（1）防止Na₂O₂受潮 (2) 濃硫酸，除去CO₂中的水蒸氣、水 （3）CO₂只有在水存在時(shí)才能和Na₂O₂反應(yīng)（4）除去O₂中的CO₂，便于檢驗(yàn)O₂產(chǎn)生  (5)BE（6）2Na₂O₂+2C¹⁸O₂+2H₂¹⁸O＝2Na₂C¹⁸O₃+2H₂O+O₂↑

解析:

（1）顯然是為了形成一個(gè)密封環(huán)境，防止Na₂O₂受潮。（2）實(shí)驗(yàn)甲要求二氧化碳干燥，所以要用濃硫酸作干燥劑；實(shí)驗(yàn)乙要求二氧化碳潮濕，故可讓CO₂先通過水。（3）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知甲無O₂產(chǎn)生，乙有O₂產(chǎn)生，從而可得出結(jié)論為CO₂只有在水存在時(shí)才能和Na₂O₂反應(yīng)；（4）制得的O₂要純度高，才能成功檢驗(yàn)，所以之前要除雜（CO₂）；（5）若用大理石與鹽酸制CO₂會有HCl雜質(zhì)，而圖中無除雜裝置，所以應(yīng)選用小蘇打（NaHCO₃）與稀硫酸；（6）Na₂O₂中的O為-1價(jià)，在反應(yīng)中一半變?yōu)?價(jià)，一半變?yōu)?2價(jià)，C¹⁸O₂ 和H₂¹⁸O中的¹⁸O的化合價(jià)不變。