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】過氧化鈉與人體呼出的哪些氣體發(fā)生反應產生氧氣？

【信息提示】

①人呼出的氣體中主要成分是氮氣、二氧化碳、水蒸氣和未被利用的氧氣等。

②二氧化碳能與氮氧化鈉反應：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

③氮氣不能和過氧化鈉反應。

【提出猜想】

①過氧化鈉能與人呼出的水蒸氣反應生成氧氣。

②過氧化鈉與人體呼出的二氧化碳反應生成氧氣。

【進行實驗】

實驗一：驗證過氧化鈉能和水蒸氣反應生成氧氣。(如圖1)

(1)小組成員按如圖裝置進行實驗(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干燥管的右側管口，觀察到小木條復燃。

(3)實驗結論：過氧化鈉能和水蒸氣反應生成氧氣。請補充完整該反應的化學方程式：

2H2O+2Na2O2=_____+O2。

實驗二：驗證過氧化鈉與二氧化碳反應生成氧氣。(如圖2)

同學們在老師的指導下，設計了上述裝置進行實驗(夾持裝置略)，并實驗記錄：

實驗操作	主要實驗現(xiàn)象	實驗結論及解釋
(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)生反應的化學方程式為_____；裝置C作用是_____
(3)一段時間后用帶火星的木條在裝置C的右側導管口	帶火星的木條復燃	過氧化鈉與二氧化碳反應并生成氧氣

【實驗結論】過氧化鈉能與人體呼出的水蒸氣、二氧化碳分別反應生成氧氣。

【實驗反思】

某同學對實驗二的設計提出疑問：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】 提供水蒸氣 4NaOH 產生大量氣泡，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，而水蒸氣與過氧化鈉反應也生成氧氣

【解析】本題以實驗探究的形式考查了過氧化鈉與二氧化碳的反應，以及反應產物氧氣和碳酸鈉的檢驗，解答時可以依據題文提供的信息以及已有的知識進行分析。

進行實驗：實驗一：（2）實驗一是驗證過氧化鈉能和水蒸氣反應生成氧氣，根據圖中題意判斷：裝置A的作用是 提供水蒸氣；

（3）由質量守恒定律可知，反應前氫原子是4個，反應后應該是4個，包含在未知物質中，反應前是6個氧原子，反應后應該是6個，其中4個包含在未知物質中，反應前是4個鈉原子，反應后應該是4個，包含在未知物質中，因此反應的化學方程式為：2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2；

實驗二：（2）大理石與鹽酸反應生成可溶性的氯化鈣、水和二氧化碳。打開分液漏斗的活塞，向A中緩慢加入稀鹽酸，A中產生大量氣泡，固體逐漸溶解，C中有氣泡產生。 A中反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳經過過氧化鈉顆粒后，仍有部分沒有反應的二氧化碳，所以C的作用是吸收二氧化碳，凈化氧氣；

實驗反思：該實驗不能充分證明二氧化碳與過氧化鈉確實發(fā)生了反應，理由是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。