Question

8．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】人呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂和水蒸气等．
【猜想假设】过氧化钠与人呼出的N₂或CO₂或水蒸气反应并生成氧气．
【实验探究】
实验一：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气．
（1）实验操作如图一所示．
（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．
实验二：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二所示装置． 其中A装置的作用是提供水蒸气，发生的是物理变化（填“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．
实验三：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三所示装置．
（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．
观察到A装置中反应剧烈，有气泡冒出，则A装置中发生反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．C装置的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装置内进行检验．带火星的木条复燃．过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气．
【反思评价】
（1）在实验二中，过氧化钠与水蒸气反应后，除生成氧气外还产生了另一种物质，该物质的水溶液能使紫色石蕊变蓝．写出过氧化钠与水蒸气反应的化学方程式2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂．
（2）某同学对实验三的设计提出疑问：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．

Answer 1

分析 实验一：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；
实验二：根据题意判断；根据有无新物质是否生成判断物质的变化；
实验三：大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体分析；氢氧化钠溶液可与二氧化碳反应被吸收；
【反思评价】
（1）根据反应的原理以及题干信息来分析；
（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．

解答 解：实验一：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；
实验二：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：物理；
实验三：大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，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；故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；吸收二氧化碳，净化氧气；
【反思评价】
（1）过氧化钠与水蒸气反应生成氧气和能够使紫色石蕊试液变蓝色的氢氧化钠；故填：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂；
（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；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．

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．