Question

“神州七号”飞船的成功发射是我国航天事业的又一里程碑。“神州七号”太空舱利改变了“神舟”六号利用过氧化钠（Na₂O₂）在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气的原理，而是采用NiFe₂O₄将航天员呼出的CO₂转化为O₂，而NiFe₂O₄的质量和化学性质都不变化，从而减少携带物品的质量。
（1）在该过程中NiFe₂O₄是_________。若NiFe₂O₄中Fe的化合价为＋3价，则Ni的化合价为________。
（2）过氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式为：2Na₂O₂＋2CO₂==2Na₂CO₃＋O₂↑。为了验证该反应中氧气的产生，某兴趣小组的同学设计了如下图所示的实验。

A装置中所发生反应的化学方程式为__________________；实验前，把A、B、C、D中的玻璃管相连时，都是通过胶皮管连接，为了能顺利地连接，你的方法是_____________；检查A装置的气密性的方法是：将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口，若能观察到____________现象，即可证明装置不漏气。
（3）表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是________________________。
（4）用向上排空气法收集氧气，并用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满，这是利用了氧气的哪些性质？_______________________
（5）常温下水也能与Na₂O₂反应，生成氧气和氢氧化钠，写出该反应的化学方程式______________。若要检验干燥的二氧化碳能否与过氧化钠反应生成氧气，以上实验装置应如何改进？__________________
（6）某潜水艇上有4人，如果每人每小时消耗的氧气在某温度和压强条件下体积为50L，则该潜水艇中每天需要过氧化钠多少千克？（已知：在上述温度和压强条件下氧气的密度为1.5g/L）

Answer 1

（1）催化剂；＋2
（2）CaCO₃＋2HCl==CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑；反应物的状态和反应条件等；漏斗颈中形成一段稳定的水柱（或液面不再下降）等
（3）C装置处的澄清石灰水变浑浊
（4）氧气的密度比空气大，氧气能支持燃烧（有助燃性）
（5）2Na₂O₂＋2H₂O==4NaOH＋O₂↑；在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置（或盛有浓硫酸的洗气瓶）等。（只要答出在A、B装置之间增加气体干燥装置就给分）
（6）解：50L氧气的质量为：50 L×1.5g/L=75g
该潜水艇中每天消耗氧气的质量为：4×24×75g=7200g　即7.2kg
设该潜水艇中每天需要过氧化钠的质量为x
2Na₂O₂＋2CO₂==2Na₂CO₃＋O₂↑
　156　　　　　　　　　　 32
　x 　　　　　　　　　　　7.2kg
156/32＝x/7.2kg　　 x = 35.1kg
答：该潜水艇中每天需要过氧化钠35.1kg。