【題目】某實驗小組對“載人宇宙飛船或潛水艇中一般都要安裝盛放過氧化鈉(Na2O2)顆粒的裝置”感到非常好奇,設計實驗進行探究。
【提出問題】過氧化鈉是否為一種制氧劑?與人呼出的哪種氣體發(fā)生反應?
【查閱資料】① 人呼出的氣體中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸氣等。
②CO2 + 2NaOH=Na2CO3 + H2O。
③碳酸鈣和稀鹽酸反應生成二氧化碳、水和氯化鈣。
【提出猜想】過氧化鈉與人呼出的N2或CO2或水蒸氣反應并生成氧氣。
(1)【進行實驗】實驗Ⅰ:驗證過氧化鈉與氮氣反應并生成氧氣。
實驗操作如下圖所示。

實驗現(xiàn)象及結(jié)論:觀察到現(xiàn)象,判斷過氧化鈉與氮氣沒有發(fā)生反應。
(2)實驗Ⅱ:驗證過氧化鈉與水蒸氣反應并生成氧氣。
同學們在老師的指導下設計了如下圖所示裝置:

其中A裝置的作用是 , 發(fā)生的變化是變化。
實驗現(xiàn)象及結(jié)論:帶火星的木條復燃;過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應并生成氧氣。
(3)實驗Ⅲ:驗證過氧化鈉與二氧化碳反應并生成氧氣。
同學們在老師的指導下設計了如下圖所示裝置。

實驗記錄

實驗操作

主要實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論及解釋

檢查裝置的氣密性。
向裝置中加入藥品。

裝置的氣密性良好。

打開分液漏斗活塞,向A裝置中緩慢加入稀鹽酸。

A裝置中觀察到的現(xiàn)象有 , C裝置中有氣泡出現(xiàn)。

A裝置中發(fā)生反應的符號式為;
C裝置作用是 。

一段時間后用帶火星的木條在D內(nèi)進行檢驗。

帶火星的木條復燃。

過氧化鈉與二氧化碳反應并生成氧氣。


(4)【實驗反思】
①根據(jù)實驗Ⅱ和Ⅲ,過氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應后,還產(chǎn)生了另一種物質(zhì),該物質(zhì)是(填“單質(zhì)”或“化合物”)。
②某同學對實驗Ⅲ的設計提出疑問:該實驗不能證明二氧化碳與過氧化鈉確實發(fā)生了反應,你認為他的理由是 。

【答案】
(1)燃著的木條熄滅
(2)產(chǎn)生水蒸氣,物理變化
(3)大量氣泡產(chǎn)生,CaCO3+HCl CaCl2+H2O+CO2,除去多余的二氧化碳
(4)化合物,A裝置產(chǎn)生的二氧化碳中含有的水蒸氣也與過氧化鈉反應產(chǎn)生氧氣
【解析】(1)由題意可知,若過氧化鈉與氮氣反應會產(chǎn)生氧氣,所以將燃著的木條伸入集氣瓶中,若木條熄滅,則說明二者沒有反應;(2)A裝置為水受熱生成水蒸氣的裝置,所以可為實驗提供水蒸氣,整個過程中沒有新物質(zhì)生成,發(fā)生的是物理變化;(3)大理石與稀鹽酸反應能生成二氧化碳氣體,所以會觀察到有氣泡產(chǎn)生,大理石成分為碳酸鈣,與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳;二氧化碳能與氫氧化鈉反應,所以可用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳;(4)過氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應后,產(chǎn)生氧氣還產(chǎn)生另一種物質(zhì),化學反應中元素種類不變,所以另一種物質(zhì)一定是化合物;因生成的二氧化碳中也含水蒸氣,所以實驗Ⅲ的設計提出不能證明二氧化碳與過氧化鈉確實發(fā)生了反應。
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件,利用氧氣的檢驗和驗滿和質(zhì)量守恒定律及其應用的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握氧氣的驗滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口;檢驗:用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi);①質(zhì)量守恒定律只適用于化學變化,不適用于物理變化;②不參加反應的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計入“總和”中;③要考慮空氣中的物質(zhì)是否參加反應或物質(zhì)(如氣體)有無遺漏.

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(2)
(3)
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