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氮气、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

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    Na2CO3    浑浊
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;
【提出猜想】根据题中信息可知人呼出气体中有二氧化碳、水蒸气,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分析;
【实验探究二】根据氢氧化钠和碳酸钠的化学性质进行分析.
解答:【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

点评:该考点的命题方向主要是以实验探究题的形式,给出有关的信息提示和相关数据,让学生通过实验探究,分析推断出该物质的组成成分;中考的重点是考查学生通过实验的方法来研究物质的组成成分以及含量能力.
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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