探秘化學(xué)生氧防毒面具
化學(xué)生氧防毒面具中的“氧氣再生劑”,有效成分是淡黃色的固體過(guò)氧化鈉(Na2O2),使用后,會(huì)變成白色固體。興趣小組的同學(xué)們對(duì)一使用過(guò)的化學(xué)生氧防毒面具中白色固體的成分及各成分的含量進(jìn)行了探究,請(qǐng)你參與其中并回答有關(guān)問(wèn)題:
【查閱資料】過(guò)氧化鈉能分別與二氧化碳或水反應(yīng),且都能產(chǎn)生一種含鈉的化合物和氧氣。寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
。
(1)實(shí)驗(yàn)一:白色固體的成分是什么?
①【作出猜想】根據(jù)呼出的氣體中含有較多的二氧化碳和水蒸氣,該白色固體成分可能有碳酸鈉和氫氧化鈉
碳酸鈉和氫氧化鈉
存在。
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
②小明取少量白色固體,加水溶解,然后滴加酚酞試液,溶液變紅色。他認(rèn)為白色固體中一定含有氫氧化鈉。小麗不贊同小明的結(jié)論,理由是 碳酸鈉溶液顯堿性,也能酚酞試液變紅色
碳酸鈉溶液顯堿性,也能酚酞試液變紅色
。
③請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,檢驗(yàn)白色固體的成分并填寫(xiě)在下表中:
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
取少量白色樣品,加水溶解,滴加足量的氯化鈣溶液,過(guò)濾后,加酚酞溶液 取少量白色樣品,加水溶解,滴加足量的氯化鈣溶液,過(guò)濾后,加酚酞溶液
|
有白色沉淀生成,溶液仍然呈紅色 有白色沉淀生成,溶液仍然呈紅色 |
涉及的化學(xué)方程式有: Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 。白色固體是混合物。 |
④【得出結(jié)論】猜想成立,白色固體是混合物。
(2)實(shí)驗(yàn)二,白色固體中各成分的含量是多少?
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
資料顯示:二氧化碳在飽和碳酸氫鈉的溶液中幾乎不溶解。小紅設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置(固定裝置略去),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),步驟如下:
a.按圖連接好裝置。
b.用托盤天平準(zhǔn)確稱取白色固體2g,加入A中試管,向B中試劑瓶倒入足量飽和碳酸氫鈉溶液至瓶頸處。
c.向分液漏斗中加入稀硫酸,打開(kāi)活塞,稀硫酸滴入試管中至過(guò)量,充分反應(yīng)后,關(guān)閉活塞,加入稀硫酸體積為15mL。反應(yīng)結(jié)束后,量筒中收集到飽和碳酸氫鈉溶液235mL。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①在實(shí)驗(yàn)步驟a和b之間,還缺少一實(shí)驗(yàn)步驟,該實(shí)驗(yàn)步驟是
檢查裝置氣密性
檢查裝置氣密性
。
②B中試劑瓶盛裝的飽和碳酸氫鈉溶液不能用水代替,理由是(用化學(xué)方程式表示)
CO2+H2O=H2CO3
CO2+H2O=H2CO3
。
③試管中原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有明顯影響?(填“有”取“沒(méi)有”)
沒(méi)有
沒(méi)有
。
④根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算該白色固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
56.5%
56.5%
(二氧化碳的密度按2.0g/L計(jì)算)