Question

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】（I）过氧化钠是用在矿山、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．（II）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．
（1）小红利用如图1的BCDE装置组合和有关药品制取并收集若实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，则B中装置可采用如图2中的

 

（填数字序号），化学方程式为

 

，如果E中的氧气收集装置采用⑤，则气体从

 

端通入． （“a”或“b”）
（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是什么物质？小红猜想是Na₂CO₃，她的依据是

 

．
【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   ，把产生的气体通入足量的澄清石灰水中	①产生大量气泡 ②	猜想是正确的

由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为：

 

（3）【继续探究】过氧化钠能否与水反应？生成物是什么？

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量过氧化钠于试管中，加入蒸馏水，带火星的木条伸入试管中	产生气泡，木条复燃	过氧化钠能与水反应生成氧气
②向上述反应后的试管中滴加酚酞试液	酚酞试液	所得溶液呈碱性，推断过氧化钠与水反应生成   （填化学式）

【反思与交流】
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？

 

（填“是”或“否”）原因

 

．

Answer 1

考点：制取气体的反应原理的探究,气体的净化（除杂）,证明碳酸盐,二氧化碳的实验室制法,酸碱指示剂及其性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【查阅资料】
（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；根据氧气的密度很溶解性解答；
（2）
【作出猜想】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变解答；
【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，进行回答；根据反应物、生成物、反应条件，进行书写化学方程式；
（3）
【继续探究】根据质量守恒定律和反应现象、结论，进行推测回答；
【反思交流】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．

解答：解：
【查阅资料】
（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，如果E中的氧气收集装置采用⑤，则气体从 a端通入；故本题答案为：②；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）
【作出猜想】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，小红猜想是Na₂CO₃．
【进行实验】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，
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=2Na₂CO₃+O₂．
（3）【继续探究】根据质量守恒定律和反应现象、结论，进行推测：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量过氧化钠于试管中，加入蒸馏水，带火星的木条伸入试管中	产生气泡， 木条复燃	过氧化钠能与水反应生成氧气
②向上述反应后的试管中滴加酚酞试液	酚酞试液 溶液变红	所得溶液呈碱性，推断另一生成物 NaOH

【反思交流】
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
答案：
【查阅资料】
（1）
②； CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；  a
（2）
【作出猜想】化学反应前后，元素的种类不变
[进行实验]

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产生大量气泡 ②澄清石灰水变浑浊	猜想是正确的

2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
（3）
[继续探究]

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量过氧化钠于试管中，加入蒸馏水，带火星的木条伸入试管中	产生气泡，木条复燃	过氧化钠能与水反应生成氧气
②向上述反应后的试管中滴加酚酞试液	酚酞试液 溶液变红	所得溶液呈碱性，推断过氧化钠与水反应生成 NaOH（填化学式）

[反思交流]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

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．