Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)“載人宇宙飛船或潛水艇中一般都要安裝盛放過(guò)氧化鈉(Na2O2)顆粒的裝置”感到非常好奇，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

【提出問(wèn)題】過(guò)氧化鈉與人體呼出的哪些氣體發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氧氣？

【信息提示】

①人呼出的氣體中主要成分是氮?dú)�、二氧化碳、水蒸氣和未被利用的氧氣等�?/span>

②二氧化碳能與氮氧化鈉反應(yīng)：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

③氮?dú)獠荒芎瓦^(guò)氧化鈉反應(yīng)。

【提出猜想】

①過(guò)氧化鈉能與人呼出的水蒸氣反應(yīng)生成氧氣。

②過(guò)氧化鈉與人體呼出的二氧化碳反應(yīng)生成氧氣。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)一：驗(yàn)證過(guò)氧化鈉能和水蒸氣反應(yīng)生成氧氣。(如圖1)

(1)小組成員按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略)。

(2)其中裝置A的作用是_____。將帶火星木條放在裝置B干燥管的右側(cè)管口，觀察到小木條復(fù)燃。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：過(guò)氧化鈉能和水蒸氣反應(yīng)生成氧氣。請(qǐng)補(bǔ)充完整該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

2H2O+2Na2O2=_____+O2。

實(shí)驗(yàn)二：驗(yàn)證過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣。(如圖2)

同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，設(shè)計(jì)了上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略)，并實(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	∕	裝置氣密性良好
(2)向裝置A中加入大理石，打開(kāi)分液漏斗上活塞，緩慢滴入稀鹽酸	裝置A中觀察到的現(xiàn)象有_____；裝置C裝置中有氣泡出現(xiàn)	裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____；裝置C作用是_____
(3)一段時(shí)間后用帶火星的木條在裝置C的右側(cè)導(dǎo)管口	帶火星的木條復(fù)燃	過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】過(guò)氧化鈉能與人體呼出的水蒸氣、二氧化碳分別反應(yīng)生成氧氣。

【實(shí)驗(yàn)反思】

某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)二的設(shè)計(jì)提出疑問(wèn)：該實(shí)驗(yàn)不能證明二氧化碳與過(guò)氧化鈉確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，你認(rèn)為他的理由是_____。

Answer 1

【答案】 提供水蒸氣 4NaOH 產(chǎn)生大量氣泡，固體逐漸溶解 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 吸收二氧化碳，凈化氧氣 二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過(guò)氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣

【解析】本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查了過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)，以及反應(yīng)產(chǎn)物氧氣和碳酸鈉的檢驗(yàn)，解答時(shí)可以依據(jù)題文提供的信息以及已有的知識(shí)進(jìn)行分析。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：（2）實(shí)驗(yàn)一是驗(yàn)證過(guò)氧化鈉能和水蒸氣反應(yīng)生成氧氣，根據(jù)圖中題意判斷：裝置A的作用是 提供水蒸氣；

（3）由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前氫原子是4個(gè)，反應(yīng)后應(yīng)該是4個(gè)，包含在未知物質(zhì)中，反應(yīng)前是6個(gè)氧原子，反應(yīng)后應(yīng)該是6個(gè)，其中4個(gè)包含在未知物質(zhì)中，反應(yīng)前是4個(gè)鈉原子，反應(yīng)后應(yīng)該是4個(gè)，包含在未知物質(zhì)中，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2；

實(shí)驗(yàn)二：（2）大理石與鹽酸反應(yīng)生成可溶性的氯化鈣、水和二氧化碳。打開(kāi)分液漏斗的活塞，向A中緩慢加入稀鹽酸，A中產(chǎn)生大量氣泡，固體逐漸溶解，C中有氣泡產(chǎn)生。 A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳經(jīng)過(guò)過(guò)氧化鈉顆粒后，仍有部分沒(méi)有反應(yīng)的二氧化碳，所以C的作用是吸收二氧化碳，凈化氧氣；

實(shí)驗(yàn)反思：該實(shí)驗(yàn)不能充分證明二氧化碳與過(guò)氧化鈉確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，理由是二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過(guò)氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣。