Question

5．潛水艇有兩種供氧的裝置，第一種是儲備壓縮氧氣，第二種是在緊急的情況下才使用的過氧化鈉（Na₂O₂）做供氧劑，小紅同學(xué)對過氧化鈉如何做供氧劑產(chǎn)生濃厚的興趣，于是他在老師的指導(dǎo)下展開了以下的探究活動．
[查閱資料]
1、過氧化鈉是用在礦山、坑道、潛水或宇宙飛船等缺氧的場合，將人們呼出的CO₂轉(zhuǎn)換成O₂，以供呼吸之用．
2．二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)的生成物只有兩種，一種是氧氣，另一種是化合物．
3．人呼出的氣體中含有的水分也能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣．
（1）小紅利用如圖1的BCDE裝置組合和有關(guān)藥品制取并收集氧氣．

若用大理石與稀鹽酸制取二氧化碳，則B中裝置可采用上圖中的②（填數(shù)字序號，下同）；E中裝置可采用如圖2中的③；B中的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)除生成氧氣還生成什么物質(zhì)？
[作出猜想]二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)生成的化合物到底是什么物質(zhì)？小紅作出了以下三種猜想：
①是碳酸       ②是氫氧化鈉      ③是碳酸鈉
通過對反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析，乙同學(xué)認(rèn)為猜想①②（填數(shù)字序號）一定是錯誤的，理由是二氧化碳與過氧化鈉都不含氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能生成含有氫元素的碳酸或氫氧化鈉．
[進行實驗]小紅通過以下實驗驗證了另一個猜想的正確性，請完成下述實驗報告．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
將CO2與Na2O2反應(yīng)后的固體取少量于試管中，加入稀鹽酸（或稀硫酸等），把產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中	①有大量氣泡產(chǎn)生 ②澄清石灰水變渾濁	猜想③是正確的

[反思與交流]
①小紅若用圖A來代替B裝置，證明二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)生成了氧氣，你是否同意小紅的做法？否（填“是”或“否”）原因：人呼出的氣體中的水蒸氣也能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣．
②由此可知道過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=O₂+2Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室中制取二氧化碳的反應(yīng)原理和裝置來選擇合適的裝置，直接寫出化學(xué)方程式
（2）[作出猜想]根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道反應(yīng)前后元素的種類不變，對作出的猜想做出合理的判斷與解釋
[進行實驗]根據(jù)題給條件及所學(xué)知識完成該實驗的現(xiàn)象和結(jié)論．
[反思與交流]①根據(jù)質(zhì)量守恒定律和題中的水也能和過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，可以作出解答；
②根據(jù)質(zhì)量守恒定律來完成化學(xué)方程式，并配平．

解答 解：（1）在實驗室中用固體和液體在常溫下制取二氧化碳故發(fā)生裝置可用②；收集二氧化碳?xì)怏w常用向上排空氣法來收集；B中的化學(xué)方程式為；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）[作出猜想]根據(jù)質(zhì)量守恒定可以知道：二氧化碳與過氧化鈉都不含氫元素，故不可能生成含有氫元素的碳酸或氫氧化鈉，所以乙同學(xué)認(rèn)為猜想①②錯誤；
[進行實驗]檢驗碳酸鈉常用稀鹽酸或是稀硫酸與之反應(yīng)，如果生成氣體，則把生成的氣體通入石灰水觀察現(xiàn)象，然后作出判斷．  故本題答案為：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
將CO2與Na2O2反應(yīng)后的固體取少量于試管中，加入 稀鹽酸（或稀硫酸等）， 把產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中	①有大量氣泡產(chǎn)生 ②澄清石灰水變渾濁	猜想 ③是正確的

[反思與交流]
①根據(jù)題意可知，水也可以和過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，而人體呼出的氣體中含有水蒸氣，故本題答案為：否；人呼出的氣體中的水蒸氣也能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣；
②根據(jù)實驗可以判斷出二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后生成了碳酸鈉，故本題答案為：2Na₂O₂+2CO₂═O₂+2Na₂CO₃
答案：
（1）②；③；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）[作出猜想]①②；二氧化碳與過氧化鈉都不含氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能生成含有氫元素的碳酸或氫氧化鈉；
[進行實驗]

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
將CO2與Na2O2反應(yīng)后的固體取少量于試管中，加入 稀鹽酸（或稀硫酸等）， 把產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中	①有大量氣泡產(chǎn)生 ②澄清石灰水變渾濁	猜想 ③是正確的

[反思與交流]
①否；人呼出的氣體中的水蒸氣也能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣；
②2Na₂O₂+2CO₂═O₂+2Na₂CO₃

點評 熟練掌握實驗室中制取二氧化碳的裝置，并記住化學(xué)方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，能夠熟練的應(yīng)用鹽酸和石灰水對碳酸鹽做出檢驗．