Question

某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末，同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣，并在老师的指导下进行探究活动．
【提出问题】这种淡黄色粉末是什么？有什么性质和用途？
【查阅资料】
①硫是淡黄色粉末，不溶于水；
②过氧化钠（Na₂O₂）是淡黄色粉末，溶于水并能与水反应，“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”
【猜想与探究】
猜想：淡黄色粉末可能是：a．硫；b．过氧化钠；c．硫和过氧化钠的混合物
【实验与结论】

	实验操作	实验现象	实验结论
猜想	在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末，再加入足量的蒸馏水，充分振荡		猜想a、c不成立，猜想b成立．

【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂？与人呼出的哪种气体发生反应？
【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．
王轩同学设计如图1所示装置：

（1）实验现象及结论：观察到

 

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．
华宇同学设计了如图2所示装置
（2）其中A装置的作用是

 

．
（3）实验现象及结论：带火星的木条复燃．
实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气．李杰在老师的指导下也设计了如图3所示装置．（不考虑稀盐酸的挥发）
（4）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   ， C装置中有气泡出现．	A装置中发生反应的化学方程式为   ；
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】
张红同学对实验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

 

．请你回答如何改进该实验

 

．
【继续探究】CO₂与过氧化钠反应生成氧气外的其他产物，设计实验继续探究．

实验操作	实验现象	实验结论
取出B装置中充分反应后的固体生成物装入试管中，往试管内滴加稀盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水中	有气泡产生 石灰水变浑浊	CO2与过氧化钠反应的化学方程式为：

【计算】
在实验Ⅲ中加入广口瓶的大理石为8g，与足量的稀盐酸反应后生成2.2gCO₂，计算该大理石的纯度．

Answer 1

考点：缺失标签的药品成分的探究,常见气体的检验与除杂方法,碱的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：根据实验结论结合物质的性质推断物质成分；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；根据题意判断；根据有无新物质是否生成判断物质的变化；大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体判断反应现象；根据质量守恒定律判断元素的种类守恒；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；根据反应的化学方程式结合给出的物质的质量计算即可．

解答：解：【实验与结论】若猜想b成立，则粉末是过氧化钠，过氧化钠与水反应生成的氢氧化钠是易溶于水的物质且能生成氧气，故能观察到固体溶解、有气泡产生，故填：固体溶解、有气泡产生；
（1）过氧化钠与氮气没有发生反应，则不会有氧气产生，仍然含有氮气，则燃着的木条会熄灭，故填：燃着的木条熄灭；
（2）A装置给水加热能产生水蒸气，用于与过氧化氢反应，故填：形成水蒸气；
（4）碳酸钙和盐酸能反应生成氯化钙、水和二氧化碳，碳酸钙逐渐溶解，有气泡产生，故填：有气泡冒出，固体逐渐减少；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【实验反思】碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有水蒸气，而水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气，故不能证明过氧化钠与二氧化碳发生了反应，可以在C装置前面加一个能除去水的装置，故填：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；在C装置前加一个除水装置；
【继续探究】过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故填：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
【计算】设碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                    2.2g

100

44

=

x

2.2g

  x=5g

该大理石的纯度为：

5g

8g

×100%=62.5%

点评：本题考查的是常见物质的成分以及物质间反应的实验探究，完成此题，可以依据已有的物质的性质结合题干提供的信息进行．