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5.某化学兴趣小组拟用实验模拟呼吸面具中过氧化钠吸收二氧化碳、水蒸气产生氧气的过程.设计了如图1所示装置.
请你参与该兴趣小组进行的实验和研究,并回答有关问题.
实验探究Ⅰ:该兴趣小组用112mL(已折算成标准状况时的体积)水蒸气和二氧化碳的混合气体(两者体积之比为3:2),缓缓地通过装有0.78g过氧化钠的玻璃管,充分反应.
为了证明水蒸气已被过氧化钠完全吸收,上图1中试剂X为无水硫酸铜.理论上可收集到标准状况下氧气56 mL.
小组成员发现,实验所测得收集的氧气的体积明显小于理论值.他们讨论后认为,可能是副反应等因素影响了实验结果.查阅资料获悉:过氧化钠与水反应时会发生的副反应为  Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2.
实验探究Ⅱ:为了探究副反应对实验结果的影响,他们取出反应后乙中玻璃管里的残留物,迅速放入装有足量水和适量二氧化锰的锥形瓶中,并微热至t1s.然后立刻向混合物中滴加稀盐酸直至过量,得出了氧气和二氧化碳两种气体的体积V,(已折算成标准状况)与反应时间的关系曲线,如图2.
向锥形瓶中加入适量二氧化锰,目的是加快过氧化氢的分解.
氧气体积与反应时间关系的曲线是图中Ⅰ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).从t1s滴入稀盐酸后,至t2s时才开始产生气体的主要原因是HCl+NaOH=NaCl+H2O,HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl.
考虑上述副反应的影响,根据以上探究,实验装置乙中收集到的V(O2)=33.6mL(标准状况),同时装置乙中生成的n(H2O2)=0.002mol.

分析 实验探究Ⅰ:证明水蒸气存在的检验方法是利用气体通过无水硫酸铜检验;112mL(已折算成标准状况时的体积)水蒸气和二氧化碳的混合气体物质的量n=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,(两者体积之比为3:2),水蒸气和二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气,反应定量关系可知,每2mol过氧化钠和水蒸气、二氧化碳反应都是生成1mol氧气,据此计算;
实验探究Ⅱ:过氧化钠与水反应时会发生的副反应为  Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2.取出反应后乙中玻璃管里的残留物,迅速放入装有足量水和适量二氧化锰的锥形瓶中,向锥形瓶中加入适量二氧化锰,会催化过氧化氢分解生成水和氧气,112mL(已折算成标准状况时的体积)水蒸气和二氧化碳的混合气体物质的量n=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,(两者体积之比为3:2),水蒸气物质的量n(H2O)=0.005mol×$\frac{3}{5}$=0.003mol,二氧化碳物质的量n(CO2)=0.005mol×$\frac{2}{5}$=0.002mol,0.78g过氧化钠物质的量n(Na2O2)=$\frac{0.78g}{78g/mol}$=0.01mol,取出反应后乙中玻璃管里的残留物,迅速放入装有足量水和适量二氧化锰的锥形瓶中,并微热至t1s,图象中此时生成氧气为78.4ml为氧气,二氧化碳和水蒸气全部反应生成的氧气应为0.005mol×$\frac{1}{2}$×22.4L/mol=0.056L=56ml,多余的氧气78.4ml-56ml=22.4ml,是副反应生成的过氧化氢在二氧化锰作用下生成的氧气,2H2O2=2H2O+O2,计算得到生成的过氧化氢物质的量为0.002mol,然后立刻向混合物中滴加稀盐酸直至过量,稀盐酸和生成的氢氧化钠和碳酸钠反应,加入至过量生成二氧化碳气体物质的量=$\frac{0.0448L}{22.4L/mol}$=0.002mol,据此分析计算.

解答 解:实验探究Ⅰ:证明水蒸气存在的检验方法是利用气体通过无水硫酸铜检验;112mL(已折算成标准状况时的体积)水蒸气和二氧化碳的混合气体物质的量n=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,(两者体积之比为3:2),水蒸气和二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应定量关系可知,每2mol过氧化钠和水蒸气、二氧化碳反应都是生成1mol氧气,0.005mol混合气体理论上可收集到标准状况下氧气0.0025mol,体积为0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56ml,
故答案为:无水硫酸铜;56;
实验探究Ⅱ:112mL(已折算成标准状况时的体积)水蒸气和二氧化碳的混合气体物质的量n=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,(两者体积之比为3:2),水蒸气物质的量n(H2O)=0.005mol×$\frac{3}{5}$=0.003mol,二氧化碳物质的量n(CO2)=0.005mol×$\frac{2}{5}$=0.002mol,0.78g过氧化钠物质的量n(Na2O2)=$\frac{0.78g}{78g/mol}$=0.01mol,
取出反应后乙中玻璃管里的残留物,迅速放入装有足量水和适量二氧化锰的锥形瓶中,并微热至t1s,二氧化锰会催化过氧化氢分解生成水和氧气,图象中此时生成氧气为78.4ml为氧气,氧气体积与反应时间关系的曲线是图中Ⅰ,
二氧化碳和水蒸气全部反应生成的氧气应为0.005mol×$\frac{1}{2}$×22.4L/mol=0.056L=56ml,多余的氧气78.4ml-56ml=22.4ml,是副反应生成的过氧化氢在二氧化锰作用下生成的氧气,2H2O2=2H2O+O2,过氧化钠与水反应时会发生的副反应为  Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2.计算得到生成的过氧化氢物质的量为0.002mol,然后立刻向混合物中滴加稀盐酸直至过量,稀盐酸和生成的氢氧化钠和碳酸钠反应,开始无气体随后生成二氧化碳气体,反应的化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,加入至过量生成二氧化碳气体物质的量=$\frac{0.0448L}{22.4L/mol}$=0.002mol,考虑上述副反应的影响,根据以上探究,实验装置乙中收集到的V(O2)=56ml-22.4ml=33.6ml,同时装置乙中生成的n(H2O2)=0.002mol,
故答案为:加快过氧化氢的分解;Ⅰ;HCl+NaOH=NaCl+H2O,HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl;33.6;0.002.

点评 本题考查了物质反应产物的实验探究和实验过程分析判断,主要是过氧化钠和二氧化碳、水蒸气反应过程中生成过氧化氢的副反应对过程的影响,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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