Question

小明通過有關(guān)資料得知在宇宙飛船上可以安裝盛有Na₂O₂（過氧化鈉）的裝置作為后備使用之一，它的作用是與人呼出的二氧化碳反應(yīng)生成氧氣．于是進(jìn)行以下的探究活動(dòng)：
（1）他用右圖裝置制取并收集一瓶氧氣，為檢驗(yàn)收集到的氧氣中是否含有二氧化碳，他應(yīng)向集氣瓶中滴入______，振蕩，發(fā)現(xiàn)______，證明他收集到的氧氣中還含有CO₂．為使他能收集到一瓶較為純凈的氧氣，你認(rèn)為他應(yīng)在甲、乙裝置中間再連接以下的哪個(gè)裝置？______．


（2）進(jìn)一步探究反應(yīng)后玻璃管中剩余白色固體的成分．
【進(jìn)行猜想】提出兩個(gè)猜想：①白色固體含有過氧化鈉；②白色固體含碳酸鈉．
【查閱資料】過氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉和氧氣．
【實(shí)驗(yàn)探究】下面是對(duì)白色固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，請(qǐng)補(bǔ)充表中空白．

實(shí)驗(yàn)	操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)解釋與結(jié)論
檢驗(yàn)白色固體中是否含有過氧化鈉	1．取該少量白色固體于試管里，加入適量的水使其溶解． 小芳：用帶火星的木條深入試管中． 小麗：去步驟1中得到的少量液體與試管管里，加兩滴酚酞試液．	有氣泡產(chǎn)生； 帶火星的木條復(fù)燃 ______	小芳：白色固體加入水后有氧氣生成． 小麗：白色固體加入水后有______生成 通過實(shí)驗(yàn)兩人都認(rèn)為白色固體含過氧化鈉．
檢驗(yàn)白色固體是否含有碳酸鈉．	小芳：另取步驟1中得到的少量液體與試管中，向其中滴加______	______	白色物質(zhì)中含有碳酸鈉．

【實(shí)驗(yàn)反思】①小麗的方法正確嗎？為什么？______．請(qǐng)你幫小麗一起完善她的實(shí)驗(yàn)，寫出操作過程及現(xiàn)象______．
②過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______．
③假設(shè)某宇宙飛船中有4人，如果每人每小時(shí)消耗的氧氣在某溫度和壓強(qiáng)條件下體積為50L，則該飛船中每天需要過氧化鈉多少千克？（已知：在上述溫度和壓強(qiáng)條件下氧氣的密度為1.5g/L）______．根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)，請(qǐng)你對(duì)宇宙飛船中如果“使用過氧化鈉作為唯一的供氧來源”發(fā)表看法：______．

Answer 1

解：（1）檢驗(yàn)氧氣中是否含有未反應(yīng)的二氧化碳的方法是向集氣瓶中滴加石灰水，看是否變渾濁，除去氧氣中的二氧化碳用氫氧化鈉溶液
（2）過氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣，檢驗(yàn)氧氣用帶火星的木條，碳酸鈉與酸生成二氧化碳?xì)怏w，
【實(shí)驗(yàn)反思】①在混合物中可能存在著碳酸鈉，碳酸鈉溶液也呈堿性，能夠是酚酞變紅，故小麗的做法錯(cuò)誤，
②過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
③根據(jù)題給條件利用化學(xué)方程式來解答該題，如果在宇宙飛船中只使用過氧化鈉來供給氧氣，本身過氧化鈉就很貴，且在太空中不適合載過重的質(zhì)量．
根據(jù)題意可知每人每小時(shí)消耗氧氣的質(zhì)量為：50L×1.5g/L=75g，則4個(gè)人一天消耗氧氣的質(zhì)量為：75g×4×24=7200g=7.2kg
設(shè)消耗過氧化鈉的質(zhì)量為x
2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂
156 32
x 7.2kg

解得：x=35.1kg
故答案為：（1）澄清石灰水；澄清石灰水變渾濁；A．
（2）

實(shí)驗(yàn)	操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)解釋與結(jié)論
檢驗(yàn)白色固體中是否含有過氧化鈉	1．取該少量白色固體于試管里，加入適量的水使其溶解． 小芳：用帶火星的木條深入試管中． 小麗：去步驟1中得到的少量液體與試管管里，加兩滴酚酞試液．	有氣泡產(chǎn)生； 帶火星的木條復(fù)燃 酚酞試液變紅	小芳：白色固體加入水后有氧氣生成． 小麗：白色固體加入水后有氫氧化鈉生成 通過實(shí)驗(yàn)兩人都認(rèn)為白色固體含過氧化鈉．
檢驗(yàn)白色固體是否含有碳酸鈉．	小芳：另取步驟1中得到的少量液體與試管中，向其中滴加稀鹽酸	產(chǎn)生氣泡	白色物質(zhì)中含有碳酸鈉．

[實(shí)驗(yàn)反思]：①不正確，碳酸鈉溶液也顯堿性，也能使酚酞變紅；取少量液體于試管中，加足量的CaCl₂ 溶液使之充分反應(yīng)，給上層清液中加酚酞，溶液變紅．
②2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂
③35.1kg；自身成本高、運(yùn)輸成本高、產(chǎn)生大量的碳酸鈉處理困難等
分析：（1）根據(jù)二氧化碳的檢驗(yàn)方法和除去氧氣中二氧化碳的方法分析；
（2）根據(jù)過氧化鈉和碳酸鈉的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過驗(yàn)證生成物來確定是否含有這種物質(zhì)；
【實(shí)驗(yàn)反思】①碳酸鈉溶液呈堿性能夠是酚酞變紅
②根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫化學(xué)方程式；
③根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行求算，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果來評(píng)價(jià)該問題；
點(diǎn)評(píng)：該題根據(jù)查閱資料提供的信息并結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象解決問題．主要考查讀題能力，能把題目所給信息與所學(xué)知識(shí)進(jìn)行牽連．知道性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)．