Question

Na₂O₂是常見的氧化劑．某化學(xué)小組的同學(xué)欲通過以下實驗確定炭粉與Na₂O₂反應(yīng)的產(chǎn)物．
實驗步驟：
I．按下圖所示裝置組裝儀器，并檢查裝置氣密性．
Ⅱ．將0.6g炭粉與3.9g Na₂O₂均勻混合，裝入試管，在靠近試管口處放置一張濕潤的氯化鈀試紙（濕潤氯化鈀試紙遇CO變黑，可用于檢驗是否有CO生成）．
Ⅲ．用酒精燈微微加熱試管底部．

實驗現(xiàn)象：
試管中發(fā)生劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生火花，氯化鈀試紙未變黑，石灰水未變渾濁．
請回答：
（1）裝置A中發(fā)生的反應(yīng)為2Na₂O₂+C

△   .

Na₂CO₃+X，在該反應(yīng)中，X是

 

（填氧化或還原）產(chǎn)物．
（2）如何檢查裝置氣密性

 

．
（3）裝置B的作用是

 

（4）CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀（Pd），同時生成另外兩種物質(zhì)．已知反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移6.02×l0²³個電子時，生成53g Pd （已知Pd的相對原子質(zhì)量為106），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（5）將裝置A中充分反應(yīng)后所得產(chǎn)物溶于適量水中．
①所得溶液的溶質(zhì)是

 

（填化學(xué)式）．
②溶液中下列關(guān)系正確的是

 

（填字母序號）．
a．c（Na⁺）＞c（CO

2- 3

）＞c（OH^-）＞c（HCO

- 3

）
b．c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（CO

2- 3

）＞c（HCO

- 3

）
c．c（Na⁺）═2c（CO

2- 3

）+c（HCO

- 3

）+c（H₂CO₃）
d．c（H⁺）+c（Na⁺）═c（OH^-）+2c（CO

2- 3

）+c（HCO

- 3

）
③若使所得溶液與100mL稀鹽酸恰好完全反應(yīng)至溶液pH=7（不考慮CO₂的溶解），該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）依據(jù)原子個數(shù)守恒判斷X，再根據(jù)化合價判斷；
（2）使裝置內(nèi)外形成壓強差可用來檢驗裝置氣密性；
（3）B為安全瓶；
（4）n（Pd）=

53g

106g/mol

=0.5mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol，反應(yīng)為為PdCl₂、CO和H₂O，生成物應(yīng)為CO₂和HCl；
（5）①反應(yīng)生成Na₂CO₃和Na₂O，Na₂O和水反應(yīng)生成NaOH；
②反應(yīng)后溶液呈堿性，結(jié)合電荷守恒判斷；
③反應(yīng)溶液溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)質(zhì)量守恒計算．

解答： 解：（1）2Na₂O₂+C

△   .

Na₂CO₃+X，由原子個數(shù)守恒，可知X中含有2個鈉原子1個氧原子，所以X為Na₂O，是化合價減低的產(chǎn)物，即還原產(chǎn)物；
故答案為：還原；
（2）檢驗裝置氣密性方法：在廣口瓶C中加水浸沒導(dǎo)管口，用酒精度微熱A處試管，若C中導(dǎo)管口冒氣泡，移開酒精度冷卻后形成水柱，說明氣密性良好；
故答案為：在廣口瓶C中加水浸沒導(dǎo)管口，用酒精度微熱A處試管，若C中導(dǎo)管口冒氣泡，移開酒精度冷卻后形成水柱，說明氣密性良好；
（3）B為安全瓶，可防止倒吸；
故答案為：防止倒吸；
（4）n（Pd）=

53g

106g/mol

=0.5mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol，反應(yīng)為為PdCl₂、CO和H₂O，生成物應(yīng)為CO₂和HCl，則反應(yīng)的方程式為PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl，
故答案為：PdCl₂+CO+H₂O=Pd+CO₂+2HCl；
（5）①反應(yīng)生成Na₂CO₃和Na₂O，Na₂O和水反應(yīng)生成NaOH，故答案為：NaOH、Na₂CO₃；
②由于CO₃^2-水解，則c（CO₃^2-）＜c（OH^-），故a錯誤、b正確；根據(jù)電荷應(yīng)溶液中還存在NaOH，則c錯誤，由電荷守恒可知d正確，故答案為：b d；
③n（Na₂O₂）=

3.9g

78g/mol

=0.05mol，反應(yīng)后溶液溶質(zhì)為NaCl，則生成NaCl0.1mol，
所以c（HCl）=c（NaCl）=

0.1mol

0.1L

=1mol/L，
故答案為：1 mol/L．

點評：本題考查實驗探究問題，涉及過氧化鈉的性質(zhì)、離子濃度比較等問題，難度較大，注意根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象判斷反應(yīng)原理，把握實驗基本操作方法，為高考常見題型．