Question

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(shè)計實驗進(jìn)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(yīng)？
【查閱資料】人呼出的氣體中主要成分是N₂、O₂、CO₂和水蒸氣等．
【提出猜想】過氧化鈉與人呼出的N₂或CO₂或水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣．
【進(jìn)行實驗】
實驗Ⅰ：驗證過氧化鈉與氮?dú)夥磻?yīng)并生成氧氣．
（1）實驗操作如圖1所示．
（2）實驗現(xiàn)象及結(jié)論：觀察到______現(xiàn)象，判斷過氧化鈉與氮?dú)鉀]有發(fā)生反應(yīng)．
實驗Ⅱ：驗證過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣．
（1）同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖2所示裝置．其中A裝置的作用是______，發(fā)生的變化是______變化．
（2）實驗現(xiàn)象及結(jié)論：帶火星的木條復(fù)燃；過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并生成氧氣．
實驗Ⅲ：驗證過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣．
（1）同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如上圖3所示裝置．
（2）實驗記錄

實驗操作		主要實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論及解釋
①	檢查裝置的氣密性． 向裝置中加入藥品．		裝置的氣密性良好．
②	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(yīng)的化學(xué)方程式為______； C裝置作用是______．
③	一段時間后用帶火星的木條在D內(nèi)進(jìn)行檢驗．	帶火星的木條______．	過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣．

【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(yīng)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(xué)對實驗Ⅲ的設(shè)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(yīng)，你認(rèn)為他的理由是______．
（3）圖3中C裝置中的氫氧化鈉溶液能否用澄清石灰水代替，說明你的理由？______．

Answer 1

【進(jìn)行實驗】實驗Ⅰ：（2）如果過氧化鈉與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)生成氧氣，則燃著的木頭燃燒更旺，如沒反應(yīng)，則燃著的木條熄滅；
實驗Ⅱ：（1）由題意知，A裝置是把水加熱至沸騰產(chǎn)生水蒸氣，所以A裝置的作用是提供水蒸氣，液態(tài)的水變成水蒸氣沒生成新物質(zhì)，是物理變化；
實驗Ⅲ：（2）②大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，所以反應(yīng)現(xiàn)象時有氣泡產(chǎn)生，同時大理石逐漸減小反應(yīng)方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；C裝置作用是除去沒反應(yīng)掉的二氧化碳，能收集到較純的氧氣；根據(jù)實驗結(jié)論：過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣，所以帶火星的木條復(fù)燃；
【實驗反思】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物過氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應(yīng)后除了生成氧氣，另一種物質(zhì)中一定還含有鈉、碳或氫元素，所以一定為化合物；
（2）因為生成的二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣，故應(yīng)先干燥二氧化碳，再和過氧化鈉反應(yīng)；
（3）C裝置中的氫氧化鈉溶液是為了吸收二氧化碳，不能用澄清石灰水代替，因為氫氧化鈣微溶于水，石灰水是稀溶液，很難把反應(yīng)生成的氧氣中的殘留二氧化碳吸收干凈；
故答案為：【進(jìn)行實驗】
實驗Ⅰ：（2）燃著木條熄滅
實驗Ⅱ：（1）提供水蒸氣、物理
實驗Ⅲ：（2）

實驗操作		主要實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論及解釋
①	檢查裝置的氣密性． 向裝置中加入藥品．		裝置的氣密性良好．
②	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 產(chǎn)生氣泡，大理石逐漸溶解，C裝置中有氣泡出現(xiàn)．	A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； C裝置作用是 吸收二氧化碳，凈化氧氣．
③	一段時間后用帶火星的木條在D內(nèi)進(jìn)行檢驗．	帶火星的木條 復(fù)燃．	過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣

【實驗反思】（1）化合物；
（2）二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣；
（3）不行，因為石灰水微溶于水，是稀溶液，很難把反應(yīng)生成的氧氣中的殘留二氧化碳吸收干凈．