Question

某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠（Na₂O₂）颗粒的装置”感到非常好奇，设计实验进行探究．
【提出问题】过氧化钠与人呼出的哪种气体发生反应？
【查阅资料】①人呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂和水蒸气等．
②CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N₂或CO₂或水蒸气反应并生成氧气．
【进行实验】
实验Ⅰ：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气．
（1）实验操作如图Ⅰ所示．
（2）实验现象及结论：观察到

燃着木条熄灭

现象，可判断过氧化钠与氮气没有发生反应．
实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气．
（1）同学们在老师的指导下设计了如图Ⅱ所示装置．
（2）其中A装置的作用是

提供水蒸气

，发生的变化是

物理

（3）变化（填写“物理”或“化学”）．
（2）实验现象及结论：带火星的木条复燃；过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气．
实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气．
（1）同学们在老师的指导下设计了如图Ⅲ所示装置．
（2）实验步骤及记录
①检查装置的气密性，向装置中加入药品．
②打开分液漏斗活塞，向A装置中缓慢加入稀盐酸．A装置中观察到的现象有

有气泡冒出，固体逐渐减少

，则A装置中发生反应的化学方程式为

CaCO₃+2HClCaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
③一段时间后用带火星的木条在D内进行检验．带火星的木条复燃．过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气．
【实验反思】
（1）根据实验Ⅱ和Ⅲ，过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后，除生成氧气外还产生了另一种物质，该物质是

化合物

（填“单质”或“化合物”）．
（2）某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是

二氧化碳中混有水蒸气，而水蒸气与过氧化钠反应也生成氧气

．
【计算】本实验中，若提供22gCO₂气体，则需要含CaCO₃90%的大理石多少克？（结果保留一位小数）

Answer 1

分析：【进行实验】实验Ⅰ：（2）如果过氧化钠与氮气发生反应生成氧气，则燃着的木头燃烧更旺；
实验Ⅱ：（1）根据题意判断；根据有无新物质是否生成判断物质的变化；
实验Ⅲ：（2）②大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体判断反应现象；
【实验反思】（1）根据质量守恒定律判断元素的种类守恒；
（2）根据生成的二氧化碳中混有水蒸气，而水蒸气与过氧化钠反应也生成氧气进行解答；
根据化学方程式的计算步骤进行计算即可．

解答：解：【进行实验】实验Ⅰ：（2）如果过氧化钠与氮气发生反应生成氧气，则燃着的木头燃烧更旺，如没反应，则燃着的木条熄灭，故答案为：燃着木条熄灭；
实验Ⅱ：（1）由题意知，A装置是把水加热至沸腾产生水蒸气，所以A装置的作用是提供水蒸气，液态的水变成水蒸气没生成新物质，是物理变化，故答案为：提供水蒸气；物理；
实验Ⅲ：（2）②大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，所以反应现象时有气泡产生，同时大理石逐渐减小；C装置作用是除去没反应掉的二氧化碳，能收集到较纯的氧气．故答案为：有气泡冒出，固体逐渐减少；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【实验反思】（1）根据质量守恒定律，反应物过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后除了生成氧气，另一种物质中一定还含有钠、碳或氢元素，所以一定为化合物，故答案为：化合物；
（2）因为生成的二氧化碳中混有水蒸气，而水蒸气与过氧化钠反应也生成氧气，故应先干燥二氧化碳，在和过氧化钠反应，故答案为：二氧化碳中混有水蒸气，而水蒸气与过氧化钠反应也生成氧气．
计算：设需要含CaCO₃90%的大理石的质量为X．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
90%X                22g    

100

44

=

90%X

22g

X=55.6g         
答：需要含CaCO₃90%的大理石55.6g

点评：本题考查了过氧化钠与二氧化碳的反应及其反应产物氧气和碳酸钠的检验，完成此题，可以依据题干提供的信息以及已有的知识进行．