Question

2．潜水艇有两种供氧的装置，第一种是储备压缩氧气，第二种是在紧急的情况下才使用的过氧化钠（Na₂O₂）做供氧剂，小红同学对过氧化钠如何做供氧剂产生浓厚的兴趣，于是他在老师的指导下展开了以下的探究活动．
[查阅资料]
1．过氧化钠是用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合，将人们呼出的CO₂转换成O₂，以供呼吸之用．
2．二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种，一种是氧气，另一种是化合物．
3．人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧气．
（1）小红利用图甲的BCDE装置组合和有关药品制取并收集氧气．

若用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，则B中装置可采用图乙中的②（填数字序号，下同）；E中装置可采用图乙中的③或⑤；B中的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么物质？
[作出猜想]二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物到底是什么物质？小红作出了以下三种猜想：
①是碳酸       ②是氢氧化钠      ③是碳酸钠
通过对反应物有关的元素组成的分析，乙同学认为猜想①②（填数字序号）一定是错误的，
理由是二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠．
[进行实验]小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性，请完成下述实验报告．

实验步骤	实验现象	实验结论
将CO2与Na2O2反应后的固体取少量于试管中，加入稀盐酸， 把产生的气体通入足量的澄清石灰水中	①有大量气泡产生 ②澄清石灰水变浑浊	猜想③是正确的

[反思与交流]
①小红若用图A来代替B装置，证明二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气，你是否同意小红的做法？否（填“是”或“否”）原因：人呼出的气体中的水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气．
②由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=O₂+2Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根据实验室中制取二氧化碳的反应原理和装置来选择合适的装置，直接写出化学方程式
（2）[作出猜想]根据质量守恒定律可以知道反应前后元素的种类不变，对作出的猜想做出合理的判断与解释
[进行实验]根据题给条件及所学知识完成该实验的现象和结论．
[反思与交流]①根据质量守恒定律和题中的水也能和过氧化钠反应生成氧气，可以作出解答；
②根据质量守恒定律来完成化学方程式，并配平．

解答 解：（1）在实验室中用固体和液体在常温下制取二氧化碳故发生装置可用②；收集氧气常用排水法和向上排空气法来收集；故本题答案为：②；③或⑤；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）[作出猜想]根据质量守恒定可以知道：二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素，故不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠，
[进行实验]根据质量守恒定律可以知道反应前后元素的种类不变，二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠；
检验碳酸钠常用稀盐酸或是稀硫酸与之反应，如果生成气体，则把生成的气体通入石灰水观察现象，然后作出判断． 
故本题答案为：①②；二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠；

实验步骤	实验现象	实验结论
将CO2与Na2O2反应后的固体取少量于试管中，加入 稀盐酸（或稀硫酸等， 把产生的气体通入足量的澄清石灰水中	①有大量气泡产生 ②澄清石灰水变浑浊	猜想 ③是正确的

[反思与交流]
①根据题意可知，水也可以和过氧化钠反应生成氧气，而人体呼出的气体中含有水蒸气，故本题答案为：否；人呼出的气体中的水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气
②根据实验可以判断出二氧化碳和过氧化钠反应后生成了碳酸钠，故本题答案为：2Na₂O₂+2CO₂═O₂+2Na₂CO₃

点评 熟练掌握实验室中制取二氧化碳的装置，并记住化学方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，能够熟练的应用盐酸和石灰水对碳酸盐做出检验．