题目内容

过氧化钠(Na2O2)为淡黄色固体,可作为潜水艇或呼吸面具的供氧剂,人呼出气体主要成分有氨气、二氧化碳、水蒸气和氧气,
Na2O2能分别与CO2、H2O反应,化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.某化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动.

【实验探究一】将呼出气体通过下图A 中的装置,收集得到一瓶再生气体.在收集一瓶呼出的气体.将两支燃着的同种木条分别同时伸入呼出气体和再生气体中,如下图B,比较分析呼出气体和再生气体中氧气含量的多少.
【分析讨论】图B的实验是通过比较                  来比较两种气体中氧气含量的多少.请说明呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大优点是                    
实验探究一结束后,同学们将图A装置中的残留固体溶于水,得到了一杯无色溶液,他们对溶液的溶质成分进行探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:溶液是NaOH;      猜想Ⅱ:溶质是     ;     猜想Ⅲ:溶质是NaOH和Na2CO3
【实验探究二】取上述溶液少许于试管中,滴加澄清石灰水,产生     的现象,证明猜想Ⅰ不成立.
同学们经过实验探究证明猜想Ⅲ成立,请你写出证明猜想Ⅲ成立的实验步骤和现象.

实验步骤和现象

结论

 猜想Ⅲ成立

 

试题分析:【分析讨论】图B的实验是将燃着的木条分别伸入呼出气体和再生气体中,通过比较木条燃烧的剧烈程度来比较两种气体中氧气含量的多少;过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,因此呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大优点:吸收呼吸产生的二氧化碳,同时生成氧气;
故答案为:木条燃烧的剧烈程度;吸收呼吸产生的二氧化碳,同时生成氧气;
【提出猜想】人呼出气体中有二氧化碳、水蒸气,而过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,和水反应生成氢氧化钠,因此图A装置中的残留固体溶于水,可能形成的是碳酸钠溶液、可能是氢氧化钠溶液、也可能是两着的混合溶液;
故答案为:Na2CO3
【实验探究二】碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,因此取上述溶液少许于试管中,滴加澄清石灰水,产生石灰水变浑浊,说明溶液中含有碳酸钠,可证明猜想Ⅰ不成立;
氯化钙溶液显中性,氯化钙可与碳酸钠反应产生白色沉淀,因此取无色溶液少许于试管中,向其中加入过量(目的是将碳酸钠完全反应掉)的氯化钙溶液,有白色沉淀产生,说明有碳酸钠,过滤,再向滤液中加入无色酚酞试液,溶液变红,说明有氢氧化钠,证明猜想Ⅲ成立;
故答案为:Na2CO3

取无色溶液少许于试管中,向其中加入过量的氯化钙溶液,有白色沉淀产生,过滤,再向滤液中加入无色酚酞试液,溶液变红

 

练习册系列答案
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25、过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体.在一次科技活动中,某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如图1的实验中,发现了高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭;同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来.

(1)实验过程中“下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭”的现象说明二氧化碳具有
CO2密度比空气大
CO2不能燃烧也不支持燃烧
的性质.
(2)棉花为什么会燃烧呢?小组同学认为棉花要燃烧,除了满足“棉花是可燃物”这一条件,还另需满足a:
与氧气接触
、b:
温度达到着火点
两个条件.
[提出问题]:在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢?
[查阅资料]:1在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应.
2无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
[设计实验]:经过讨论后,小组同学设计了如下图2的实验进行探究.

[实验步骤]:①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有足量的Na2O2固体,烧杯内盛有饱和的澄清石灰水),并按图2组装整套实验仪器;③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内;④一段时间后,在P处放置一根带火星的小木条,观察现象.
注:整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响,B装置可除去二氧化碳气体中混有的水蒸气.
[实验现象]:①无水硫酸铜没有变蓝色;②带火星的小木条复燃;
③饱和的澄清石灰水变浑浊.
[实验分析]:①检查整套装置的气密性的方法:
实验前在U型管内装入水,使U型管左右液面保持相平,然后向下推针筒活塞,若U型管左右形成液面差,且液面差保持不变则说明气密性良好.

②D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是
Na2O2和CO2反应放出热量,使石灰水温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,析出氢氧化钙固体

[得出结论]:①“小木条复燃”说明Na2O2和CO2反应产生的一种气体,使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件;②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na2O2和CO2反应将
化学能
转化为热能,使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件.
[拓展提高]:①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外,还生成了一种固体,小明认为生成的固体是NaOH,小红认为是Na2CO3,同学们经过思考后认为
小明
同学的猜想是错误的,理由是:
反应前后元素种类不变,反应物中没有氢元素所以不能生成NaOH

②Na2O2和CO2反应的化学方程式是
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
23、呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂.下面是兴趣小组同学围绕过氧化钠进行的一系列探究,请你参与到其中.
【查阅资料】过氧化钠在常温下能与水反应生成NaOH和O2,与CO2反应产生Na2CO3(Na2CO3溶液呈碱性)和O2
【设计实验】兴趣小组同学通过右图装置探究CO2与Na2O2的反应.实验过程如下:
(1)测定过氧化钠样品中过氧化钠的纯度.
用上图装置通过测定产生的氧气的体积,从而测定过氧化钠样品中过氧化钠的纯度,则装置中B瓶的作用是
除去未反应的CO2
,若没有B瓶,则测出的过氧化钠在样品中的质量分数
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(2)检验U型管中反应后剩余固体的成分.
A.【对固体的猜想】
猜想Ⅰ.全部是Na2CO3
猜想Ⅱ.
是碳酸钠和过氧化钠的混合物

B.【实验和推断】

(1)步骤②所需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和
漏斗
,玻璃棒在步骤①中的作用是
加速溶解

(2)步骤③说明白色固体A是
Na2CO3
(填化学式),产生白色沉淀的化学方程式是
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

(3)若现象a没有明显变化,则猜想
成立.猜想Ⅱ成立,现象a是
无色酚酞试液变红色

【反思与拓展】①Na2O2与CO2反应的化学方程式是
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2

②过氧化钠作潜水艇的供氧剂的优点是
在常温下反应(或能吸收人呼出的CO2等)
(答一点).

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