Question

某化學興趣小組在化學實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶沒有標簽的淡黃色粉末，同學們對探究該粉末產(chǎn)生濃厚興趣，并在老師的指導下進行探究活動。

【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

【實驗與結(jié)論】

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(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。

【進行實驗】

實驗Ⅰ：驗證過氧化鈉與氮氣反應(yīng)并生成氧氣。

王軒同學設(shè)計如下圖所示裝置：

（1）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(yīng)。

實驗Ⅱ：驗證過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣。

華宇同學設(shè)計了如下圖所示裝置

（2）其中A裝置的作用是____________。

（3）實驗現(xiàn)象及結(jié)論：帶火星的木條復燃。

實驗Ⅲ：驗證過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣。李杰在老師的指導下也設(shè)計了如下圖所示裝置。（不考慮稀鹽酸的揮發(fā)）

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)的化學方程式為________； （2分）
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(yīng)并生成氧氣。

（4）實驗記錄

【實驗反思】

張紅同學對實驗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)，你認為他的理由是_____     ___。請你回答如何改進該實驗                。

 

Answer 1

【答案】

實驗與結(jié)論：粉末全部溶解  （1）木條熄滅  （2）產(chǎn)生水蒸氣 

A裝置中觀察到的現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為CaCO₃＋2HCl=CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑     理由是：A中產(chǎn)生的CO₂混有水蒸氣

改進該實驗：A、B間加一個干燥裝置

【解析】

試題解析：猜想a、c不成立，猜想b成立，由題中信息可知，過氧化鈉（Na₂O₂）溶于水并能與水反應(yīng)，則現(xiàn)象是：粉末全部溶解

實驗Ⅰ：過氧化鈉與氮氣不發(fā)生反應(yīng)，氮氣不燃燒也不支持燃燒，故（1）木條熄滅

實驗Ⅱ：實驗?zāi)康氖球炞C過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣，由圖A可知，A裝置的作用是產(chǎn)生水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)。

實驗Ⅲ：實驗?zāi)康氖球炞C過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣，由圖A可知A裝置中觀察到的現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為CaCO₃＋2HCl===CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑  

【實驗反思】因為水和二氧化碳都能與過氧化鈉反應(yīng)，因此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)，還有可能是水與過氧化鈉反應(yīng)，要想過改進該實驗，必須在A、B間增加一個吸收水分的干燥裝置，才能使該實驗嚴密無誤

考點：實驗綜合能力，二氧化碳實驗室制法