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生成过氧化钠实验装置

发布时间:2022-10-23 16:46:31

A. 氧化钠的实验室制法

由于钠与氧气反应易直接生成过氧化钠,故实验室制氧化钠采用其它方法。

2NaNO2+6Na====加热===4Na2O+N2

B. 用金属钠和空气制备过氧化钠为什么先通过空气再加热

先通空气后加热的原因是:过氧化钠可以和水还有二氧化碳反应,所以,在制备过氧化钠的时候,需要先将水和二氧化碳去除。而管中本来有空气,里面含有H2O和CO2,所以要先通没有这两种物质的空气将其除去。


本实验前面还需要有三个装置,一个是氢氧化钠,一个是浓硫酸,第三个为碱石灰。氢氧化钠是为了除去空气中的二氧化碳,浓硫酸是为了除去空气中的水分。碱石灰防止空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。


实验器材如下:


过氧化钠是钠在氧气或空气中燃烧的产物之一,纯品过氧化钠为白色,但一般见到的过氧化钠呈淡黄色,原因是反应过程中生成了少量超氧化钠(NaO2,为淡黄色)。过氧化钠易潮解、有腐蚀性,应密封保存。过氧化钠具有强氧化性,可以用来漂白纺织类物品、麦杆、纤维等。


安全相关

过氧化钠具有强氧化性,在熔融状态时遇到棉花、炭粉、铝粉等还原性物质会发生爆炸。因此存放时应注意安全,不能与易燃物接触。它易吸潮,有强腐蚀性,会引起烧伤。

C. 过氧化钠是一种淡黄色固体,常用作制氧剂,供人类呼吸之用,某学生为了验证这一实验,以足量的大理石、足

(1)该反应的药品是固体和液体,且不需加热,所以所需装置为固液混合不加热型,所以排除图1;图2中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳,所以排除图2,故选图3;
大理石和盐酸的反应是放热反应,盐酸具有挥发性,所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气,氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳,所以B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾,除去HCl气体;
二氧化碳和碳酸氢钠不反应,水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色,所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色;
过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气,氧气能使带火星的木条复燃,检验时,可用带火星的木条放在管口,木条复燃说明收集到的气体为氧气,
故答案为:图3;吸收A装置中产生的盐酸酸雾;变蓝色;带火星的,复燃;
(2)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,若E中石灰水出现轻微白色浑浊,说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致,
故答案为:未反应的二氧化碳与石灰水反应所致;
(3)若D中的3.9g过氧化钠样品接近反应完毕时,所以E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而生成较多沉淀,而且E气体的量基本不,则E中液面基本不变;
故答案为:E中石灰水的白色浑浊明显增加,瓶内液面的下降接近停止;
(4)3.9g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为v.
2Na2O2----O2
2mol 22.4L

3.9g
78g/mol
V
V=0.56L=560mL>500mL,所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小;
560mL-500mL=60mL;
原因是因样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质,导致生成的氧气的体积偏小;
故答案为:小;60;因样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质;
(5)D装置中过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,其反应方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
故答案为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2

D. 为了探究过氧化钠的强氧化性,某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。 实验步骤及现象如下:①检查

(1)Cl 2 4H +4I +O 2 =2I 2 +2H 2 O(或2H 2 O+4I +O 2 =2I 2 +4OH
(2)吸收HCl和过量的Cl 2 ,防止污染空气,使D中能收集到较为纯净的氧气
(3)①Na 2 O 2 被还原时氧元素的化合价应该降低,不可能得到O 2 ②O 2 有可能是Na 2 O 2 与盐酸中的H 2 O反应所得
(4)14122H 2 O不能Na 2 O 2 与生成的H 2 O反应有O 2 生成;HCl混在Cl 2 中;H 2 O混在Cl 2 中;实验室没有可直接使用的干燥HCl气体;固体与气体反应较慢(答出任何两点即可)

E. 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

(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).

F. 由氯化钠如何制过氧化钠

先电解熔融氯化钠得到钠单质,然后将钠单质点燃,即可得到过氧化钠。

G. 过氧化钠的制备方法

工业上制备过氧化钠的方法是将钠加热至熔化,通入一定量的除去二氧化碳的干燥空气,维持温度在453-473K之间,钠即被氧化为氧化钠,进而增加空气流量并迅速提高温度至573-673K(这里K是指开氏温度),即可制得过氧化钠。
其化学反应方程式为:
4Na+O2= 2Na2O
2Na2O+O2= 2Na2O2 纯净的Na2O2·8H2O是用饱和NaOH(纯级)溶液与42%H2O2混合制得:
2NaOH+H2O2→Na2O2+2H2O(0℃)

H. 实验室制取过氧化钠

过氧化钠一般不在实验室制备
若制备要在氧气氛围中加强热

I. 过氧化钠制取氧气的实验装置与过氧化氢制氧气的装置一样么

第一问:高锰酸钾制氧气需要加热,试管是斜向下放的;(A)

而过氧化氢是液体,试管要竖着放,而且不需加热,只放MnO2就行了.(B)

所以这两者也只是制取装置不同罢了

第二问:可用向上排空气法或是排水法收集(C或E)

D是用来收集氢气等密度小于空气的气体

加油

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