Question

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(shè)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(yīng)？
【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氮氣和二氧化碳一樣，一般都不能支持燃燒．
③CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
④固體和液體反應(yīng)制備氣體，所得的氣體中往往混有一定量的水蒸氣．
【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．
（1）實驗裝置如圖1所示．
（2）實驗現(xiàn)象及結(jié)論：觀察到

 

的現(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．
（1）同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖2所示裝置．A裝置的試管中發(fā)生的變化屬于

 

變化．（填“物理”或“化學(xué)”）
（2）實驗現(xiàn)象及結(jié)論：帶火星的木條復(fù)燃；過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并生成氧氣．
實驗Ⅲ：驗證過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣．
（1）同學(xué)們又設(shè)計了如圖3所示裝置．
（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．	A裝置中觀察到產(chǎn)生大量氣泡，固體逐漸溶解．C裝置中有氣泡出現(xiàn)．	C裝置作用是   ．
	打開分液漏斗活塞，向A裝置中緩慢加入稀鹽酸．
②			過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣．

【實驗反思】
（1）根據(jù)實驗Ⅱ和Ⅲ，某同學(xué)猜想過氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應(yīng)后，還產(chǎn)生了一種化合物，她的依據(jù)是

 

．
（2）另一同學(xué)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(rèn)為他的理由是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,酸的化學(xué)性質(zhì),化學(xué)變化和物理變化的判別

專題：科學(xué)探究

分析：【進行實驗】實驗Ⅰ：（2）如果過氧化鈉與氮氣發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，則燃著的木條燃燒更旺，若不反應(yīng)，則燃著的木條熄滅；
實驗Ⅱ：（1）根據(jù)有無新物質(zhì)是否生成判斷物質(zhì)的變化；
實驗Ⅲ：（2）②氫氧化鈉溶液可與二氧化碳反應(yīng)被吸收，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，可以據(jù)此解答該題；
【實驗反思】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷元素的種類守恒進行解答；
（2）根據(jù)生成的二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣進行解答．

解答：解：【進行實驗】實驗Ⅰ：（2）如果過氧化鈉與氮氣發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，則燃著的木頭燃燒更旺，如沒反應(yīng)，則燃著的木條熄滅；
實驗Ⅱ：（1）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）為了防止二氧化碳干擾實驗現(xiàn)象，C裝置作用是除去沒反應(yīng)掉的二氧化碳，能收集到較純的氧氣；根據(jù)實驗結(jié)論：過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣，所以帶火星的木條復(fù)燃；
【實驗反思】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物過氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應(yīng)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(yīng)也生成氧氣，故應(yīng)先干燥二氧化碳，再和過氧化鈉反應(yīng)；
（3）C裝置中的氫氧化鈉溶液是為了吸收二氧化碳，不能用澄清石灰水代替，因為氫氧化鈣微溶于水，石灰水是稀溶液，很難把反應(yīng)生成的氧氣中的殘留二氧化碳吸收干凈；
答案：【進行實驗】實驗Ⅰ：（2）燃著木條熄滅
實驗Ⅱ：（1）物理
實驗Ⅲ：（2）

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．	A裝置中觀察到產(chǎn)生大量氣泡，固體逐漸溶解．C裝置中有氣泡出現(xiàn)．	C裝置作用是 吸收二氧化碳，凈化氧氣．
	打開分液漏斗活塞，向A裝置中緩慢加入稀鹽酸．
②	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(fù)燃．	過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣．

【實驗反思】
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物過氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應(yīng)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）二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣．

點評：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(yīng)，以及反應(yīng)產(chǎn)物氧氣和碳酸鈉的檢驗，解答時可以依據(jù)題干提供的信息以及已有的知識進行分析．