Question

【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 ＝ Na2CO2 + H2O。

（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。

（進行實驗）

實驗 Ⅰ：驗證過氧化鈉與氮氣反應并生成氧氣。

（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 ，判斷過氧化鈉與氮氣沒有發(fā)生反應。

實驗 Ⅱ：驗證過氧化鈉與水蒸氣反應并生成氧氣。

（1）同學們在老師的指導下設計了如圖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：帶火星的木條復燃；過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應并生成氧氣。

實驗 Ⅲ：驗證過氧化鈉與二氧化碳反應并生成氧氣。

（1）同學們在老師的指導下設計了如圖3所示裝置。（提示：C裝置中的氫氧化鈉溶液用于吸收可能未反應的二氧化碳）

（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)生反應的化學方程式為____；
③	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

（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____________________。

Answer 1

【答案】燃著木條熄滅 產(chǎn)生水蒸氣 物理 大理石表面產(chǎn)生氣泡，并逐漸減少 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 化合物 二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應也生成氧氣。

【解析】

[進行實驗]實驗Ⅰ：（2）如果過氧化鈉與氮氣發(fā)生反應生成氧氣，則燃著的木頭燃燒更旺，如沒反應，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生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；所以反應現(xiàn)象時有氣泡產(chǎn)生，同時大理石逐漸減��；C裝置作用是除去沒反應掉的二氧化碳，能收集到較純的氧氣；

[實驗反思]（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應物過氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應后除了生成氧氣，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也生成氧氣，故應先干燥二氧化碳，在和過氧化鈉反應。