题目内容

3．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】氧化钠是否为一种制氧剂？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．（2）石灰水是一种稀溶液，可用来检验二氧化碳，但在吸收二氧化碳方面没有氢氧化钠溶液效果好．
【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1所示．
（2）实验现象及结论：观察到燃着木条熄灭现象，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2所示装置．其中A装置的作用是提供水蒸气，发生的变化是物理变化．
（2）实验现象及结论：带火星的木条复燃；证明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3所示装置．
（2）实验记录
实验操作主要实验现象实验结论及解释
①检查装置的气密性．
向装置中加入药品．		---装置的气密性良好．
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产生气泡，大理石逐渐溶解，C装置中有气泡出现．A装置中发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
C装置作用是吸收二氧化碳，净化氧气．
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，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．
（3）图3中C装置中的氢氧化钠溶液能否用澄清石灰水代替，说明你的理由？不行，因为石灰水微溶于水，是稀溶液，很难把反应生成的氧气中的残留二氧化碳吸收干净．

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，则燃着的木条燃烧更旺，若不反应，则燃着的木条熄灭；
实验Ⅱ：（1）根据实验目的及题意分析判断；根据有无新物质是否生成判断物质的变化；
实验Ⅲ：（2）②根据大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体判断反应现象，并据反应原理书写方程式，氢氧化钠溶液可与二氧化碳反应被吸收，氧气能使带火星的木条复燃；
【实验反思】（1）根据质量守恒定律判断元素的种类守恒进行解答；
（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；
（3）根据氢氧化钙的溶解性分析解答．

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；
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；
（2）带火星的木条复燃，证明过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气；
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反应方程式是：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；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；根据实验结论：过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气，所以带火星的木条复燃；
【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；
（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，再和过氧化钠反应；
（3）C装置中的氢氧化钠溶液是为了吸收二氧化碳，不能用澄清石灰水代替，因为氢氧化钙微溶于水，石灰水是稀溶液，很难把反应生成的氧气中的残留二氧化碳吸收干净；
故答案为：【进行实验】
实验Ⅰ：（2）燃着木条熄灭；
实验Ⅱ：（1）提供水蒸气、物理；（2）氧气；
实验Ⅲ：（2）

 产生气泡，大理石逐渐溶解 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
吸收二氧化碳，净化氧气．
 复燃
【实验反思】（1）化合物；
（2）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；
（3）不行，因为石灰水微溶于水，是稀溶液，很难把反应生成的氧气中的残留二氧化碳吸收干净．

点评 本题以实验探究的形式考查了过氧化钠与二氧化碳的反应，以及反应产物氧气和碳酸钠的检验，解答时可以依据题干提供的信息以及已有的知识进行分析．

练习册系列答案
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13．如图是物质E和G发生化学反应生成另外两种物质L和M的微观示意图，则下列有关说法错误的是（　　）
A．一个E分子由4个原子构成B．G物质和M物质都是单质
C．L、M分子是不断运动着的D．M物质是由HCl分子构成的
14．下列方案不能达到实验目的是（　　）
证明二氧化碳的密度比空气大，不能燃烧也不能支持燃烧证明铁生锈需要水证明锌比铁的金属活动性强证明黄铜的硬度比纯铜大
A．AB．BC．CD．D
11．将一定质量的大理石投入50g稀盐酸中，恰好完全发应，放出气体的质量与反应时间的关系如图所示，请回答下列问题：
（1）完全反应后生成二氧化碳气体的质量为2.2g；
（2）所用盐酸溶液中溶质的质量分数？（写出计算过程，结果精确到0.1%）
18．某校化学兴趣小组在做铁有酸反应的实验时，由于拿错了药品，酸可能使用了浓硫酸，发现生成的气体不是氢气，因此他们进行了探究实验．
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么不是氢气？
【网络资料】（1）铁与浓硫酸反应会生成二氧化硫
                    （2）SO2可使品红溶液褪色，H2不会使品红溶液褪色
                    （3）NaOH溶液能吸收SO2
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物中可能有二氧化硫．
【实验探究】小明用图甲所示装置进行探究实验，并用排水法收集气体进行如图乙所示的实验．

请帮助小明完成下表：
 硫酸浓度实验现象气体产物的成分
B中品红溶液D中品红溶液爆鸣实验
实验一95% 
褪色		不褪色无爆鸣声只有SO2
实验二48%稍有褪色不褪色有爆鸣声 
有二氧化硫和氢气
实验三20% 
不褪色		不褪色 
有爆鸣声（或声音很小）		只有H2
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应，生成的气体产物可能不同，当硫酸浓度较大时，气体产物中就有二氧化硫．
【思考与分析】
（1）做该实验时，在连接仪器之后和装药品之前应该进行的实验操作是检查装置的气密性．
（2）实验三中铁与硫酸溶液发生反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．
【拓展延伸】试写出初中学过的由于反应物的浓度不同，导致生成物不同的例子：
8．下列图示实验操作中，正确的是（　　）
A．B．C．D．
15．某学习小组在实验室中用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应过程中固体质量变化如图所示，请计算．
（1）制取氧气的质量是19.2g．
（2）原混合物中氯酸钾的质量分数．（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
12．对溶液基本特征叙述正确的是（　　）
A．溶液是均一、稳定、无色透明的液体
B．饱和溶液一定是浓溶液
C．一杯调好的糖水，喝第一口特别甜，越喝越不甜，说明后面喝的糖水含糖少
D．当条件不变时，溶液虽然放置时间较长，溶质也不会从溶液中分离出来
13．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得部分数据如表，下列说法中，不正确的是（　　）
物质甲乙丙丁
反应前质量/g181232
反应后质量/gX26212
A．该反应为化合反应B．参加反应的甲和丁的质量为1：4
C．物质丙可能是该反应的催化剂D．反应后物质甲的质量为5g．

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