8.某實驗小組對“載人宇宙飛船或潛水艇中一般都要安裝盛放過氧化鈉(Na
2O
2)顆粒的裝置”感到非常好奇,設(shè)計實驗進(jìn)行探究.
【提出問題】過氧化鈉與人呼出的哪種氣體發(fā)生反應(yīng)?
【查閱資料】人呼出的氣體中主要成分是N
2、O
2、CO
2和水蒸氣等.
【猜想假設(shè)】過氧化鈉與人呼出的N
2或CO
2或水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣.
【實驗探究】
實驗一:驗證過氧化鈉與氮氣反應(yīng)并生成氧氣.
(1)實驗操作如圖一所示.
(2)實驗現(xiàn)象及結(jié)論:觀察到燃著木條熄滅現(xiàn)象,可判斷過氧化鈉與氮氣沒有發(fā)生反應(yīng).
實驗二:驗證過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣.
(1)同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖二所示裝置. 其中A裝置的作用是提供水蒸氣,發(fā)生的是物理變化(填“物理”或“化學(xué)”).
(2)實驗現(xiàn)象及結(jié)論:帶火星的木條復(fù)燃,過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并生成氧氣.
實驗三:驗證過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣.
(1)同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖三所示裝置.
(2)實驗步驟及記錄
①檢查裝置的氣密性,向裝置中加入藥品.
②打開分液漏斗活塞,向A裝置中緩慢加入稀鹽酸.
觀察到A裝置中反應(yīng)劇烈,有氣泡冒出,則A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO
3+2HCl=CaCl
2+H
2O+CO
2↑.C裝置的作用是吸收二氧化碳,凈化氧氣.
③一段時間后用帶火星的木條在D裝置內(nèi)進(jìn)行檢驗.帶火星的木條復(fù)燃.過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣.
【反思評價】
(1)在實驗二中,過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)后,除生成氧氣外還產(chǎn)生了另一種物質(zhì),該物質(zhì)的水溶液能使紫色石蕊變藍(lán).寫出過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na
2O
2+2H
2O=4NaOH+O
2.
(2)某同學(xué)對實驗三的設(shè)計提出疑問:該實驗不能證明二氧化碳與過氧化鈉確實發(fā)生了反應(yīng),你認(rèn)為他的理由是二氧化碳中混有水蒸氣,而水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣.