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。② CO2+2NaOH=Na2CO3+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）實驗操作如下圖I所示。

（2）實驗現(xiàn)象及結論：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上圖II所示裝置。其中A裝置的作用是_____，發(fā)生的變化是______變化（填“物理”或“化學”）。

（2）興趣小組同學經(jīng)查閱資料得出，過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應并生成氧氣還生成一種白色固體氫氧化鈉，請寫出有關化學方程式_____。

（3）實驗現(xiàn)象及結論：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所示裝置。

（2）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。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)。	C裝置作用是__。
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 提供水蒸氣 物理 有氣泡冒出，固體逐漸減少 除去二氧化碳 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】

實驗Ⅰ（2）氮氣與過氧化鈉沒有發(fā)生反應，氮氣不燃燒，也不支持燃燒，故燃著的木條熄滅，故觀察到燃著的木條熄滅現(xiàn)象；

實驗Ⅱ（1）水在加熱的條件下蒸發(fā)形成水蒸氣，故裝置A的作用是：提供水蒸氣；

水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，該過程無新物質(zhì)生成，屬于物理變化；

（2）過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應并生成氧氣還生成一種白色固體氫氧化鈉，該反應的化學方程式為：；

實驗Ⅲ、（2）②打開分液漏斗活塞，向A裝置中緩慢加入稀鹽酸，大理石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，故A裝置中觀察到的現(xiàn)象有：固體逐漸減小，有氣泡產(chǎn)生；

C裝置中為氫氧化鈉，氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，故C裝置的作用是：除去二氧化碳；

實驗反思：（1）由以上分析可知，過氧化鈉與水蒸氣反應生成了氧氣和氫氧化鈉；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，故過氧化鈉與二氧化碳反應生成了氧氣和碳酸鈉，氫氧化鈉和碳酸鈉都是由不同種元素組成的純凈物，屬于化合物；

（2）反應生成的二氧化碳中，帶有水蒸氣，水蒸氣也能與過氧化鈉反應生成氧氣，故不能證明過氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應，故填：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。