Question

某化學(xué)興趣小組在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一瓶沒有標(biāo)簽的淡黃色粉末，同學(xué)們對(duì)探究該粉末產(chǎn)生濃厚興趣，并在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行探究活動(dòng)．
提出問題 這種淡黃色粉末是什么？有什么性質(zhì)和用途？
查閱資料 ①硫是淡黃色粉末，不溶于水；
②過氧化鈉（Na₂O₂）是淡黃色粉末，溶于水并能與水反應(yīng)，“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”
猜想與探究
猜想：淡黃色粉末可能是：a．硫；b．過氧化鈉；c．硫和過氧化鈉的混合物．
實(shí)驗(yàn)與結(jié)論

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
猜想	在一支潔凈的試管中加入適量的上述淡黃色粉末，再加入足量的蒸餾水，充分振蕩	________	猜想a、c不成立，猜想b成立．

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)？
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(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：驗(yàn)證過氧化鈉與氮?dú)夥磻?yīng)并生成氧氣．　　王軒同學(xué)設(shè)計(jì)如圖Ⅰ所示裝置：
（1）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)Ⅱ：驗(yàn)證過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣．　 華宇同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置
（2）其中A裝置的作用是________．
（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：帶火星的木條復(fù)燃；查閱資料知道：過氧化鈉與水蒸氣生成了氧氣和一種常見堿，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________．
實(shí)驗(yàn)Ⅲ：驗(yàn)證過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣．
李杰在老師的指導(dǎo)下也設(shè)計(jì)了如圖Ⅱ所示裝置．（不考慮稀鹽酸的揮發(fā)）
（4）實(shí)驗(yàn)記錄

實(shí)驗(yàn)操作		主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)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(shí)間后用帶火星的木條在D內(nèi)進(jìn)行檢驗(yàn)．	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(shí)驗(yàn)反思
（1）張紅同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的設(shè)計(jì)提出疑問：該實(shí)驗(yàn)不能證明二氧化碳與過氧化鈉確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，你認(rèn)為他的理由是________．請(qǐng)你回答如何改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)________．
（2）王兵同學(xué)查閱資料后知道實(shí)驗(yàn)Ⅲ中過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，他稱取過氧化鈉與二氧化碳充分反應(yīng)后的固體剩余物質(zhì)21.5g，加入到盛有足量稀鹽酸的燒杯中，并不斷用玻璃棒攪拌．反應(yīng)過程用精密儀器測(cè)得燒杯內(nèi)混合物的質(zhì)量（m）與反應(yīng)時(shí)間（t）關(guān)系如圖Ⅳ所示（不考慮實(shí)驗(yàn)過程中其它因素的影響）．
請(qǐng)計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：________．（寫出計(jì)算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

解：實(shí)驗(yàn)與結(jié)論：根據(jù)題干提供的信息，硫不溶于水，而過氧化鈉溶于水且與水反應(yīng)，根據(jù)結(jié)論猜想a、c不成立，猜想b成立，可以知道出現(xiàn)的現(xiàn)象是固體全部溶解，故填：固體粉末全部溶解；
（1）過氧化鈉與氮?dú)鉀]有發(fā)生反應(yīng)，氮?dú)馐遣恢С秩紵�的氣體，故緩慢通過氮?dú)獾臅r(shí)候會(huì)看到燃著的木條熄滅的現(xiàn)象，故填：燃著的木條熄滅；
（2）A裝置中盛有的藥品是大理石和稀鹽酸，二者能反應(yīng)生成二氧化碳，故A裝置的作用是產(chǎn)生二氧化碳，故填：產(chǎn)生二氧化碳；
（3）過氧化鈉與水蒸氣生成了氧氣和氫氧化鈉，故填：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+3O₂↑；
（4）打開分液漏斗活塞，向A裝置中緩慢加入稀鹽酸，則大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，C中盛有的是氫氧化鈉溶液，其作用是除去沒有反應(yīng)的二氧化碳，故填：有大量的氣泡產(chǎn)生，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，除去沒有反應(yīng)的二氧化碳；
實(shí)驗(yàn)反思：
（1）由于產(chǎn)生的二氧化碳中混有水蒸氣，可能是水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)生成了氧氣，因此需要在二氧化碳通入B裝置之前，進(jìn)行干燥，可以在A和B之間增加一個(gè)盛有濃硫酸的裝置，故填：產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中含有水蒸氣，在A和B之間增加一個(gè)裝有濃硫酸的裝置；
（2）根據(jù)圖象可知產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為：172.5g-163.7g=8.8g
設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
x 8.8g

x=21.2g
故碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：≈98.6%，
故填：98.6%．
分析：本實(shí)驗(yàn)題是探究性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于淡黃色的固體進(jìn)行確認(rèn)，主要是利用它們的化學(xué)性質(zhì)，硫不與水反應(yīng)，而過氧化鈉與水反應(yīng)，加足量水，固體完全反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體能助燃，是氧氣；過氧化鈉也能與二氧化碳反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體使木條復(fù)燃，說明是氧氣．根據(jù)題干圖象提供的物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系即可求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，據(jù)此解答即可．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)成分的探究以及物質(zhì)的性質(zhì)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合題干提供的信息進(jìn)行．要求同學(xué)們?cè)鰪?qiáng)閱讀能力，能夠從題干中提取有用的信息，以利于解題．