【題目】某實(shí)驗(yàn)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(Na2O2)顆粒的裝置”感到非常好奇,設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
【提出問題】過氧化鈉是否為一種制氧劑?與人呼出的哪種氣體發(fā)生反應(yīng)?
【查閱資料】① 人呼出的氣體中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸氣等。
②CO2 + 2NaOH=Na2CO3 + H2O。
③碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳、水和氯化鈣。
【提出猜想】過氧化鈉與人呼出的N2或CO2或水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣。
(1)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)Ⅰ:驗(yàn)證過氧化鈉與氮?dú)夥磻?yīng)并生成氧氣。
實(shí)驗(yàn)操作如下圖所示。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:觀察到現(xiàn)象,判斷過氧化鈉與氮?dú)鉀]有發(fā)生反應(yīng)。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ:驗(yàn)證過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣。
同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如下圖所示裝置:

其中A裝置的作用是 , 發(fā)生的變化是變化。
實(shí)驗(yàn)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。
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅲ:驗(yàn)證過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣。
同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如下圖所示裝置。

實(shí)驗(yàn)記錄

實(shí)驗(yàn)操作

主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋

檢查裝置的氣密性。
向裝置中加入藥品。

裝置的氣密性良好。

打開分液漏斗活塞,向A裝置中緩慢加入稀鹽酸。

A裝置中觀察到的現(xiàn)象有 , C裝置中有氣泡出現(xiàn)。

A裝置中發(fā)生反應(yīng)的符號式為;
C裝置作用是 。

一段時間后用帶火星的木條在D內(nèi)進(jìn)行檢驗(yàn)。

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。


(4)【實(shí)驗(yàn)反思】
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ,過氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應(yīng)后,還產(chǎn)生了另一種物質(zhì),該物質(zhì)是(填“單質(zhì)”或“化合物”)。
②某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)Ⅲ的設(shè)計提出疑問:該實(shí)驗(yàn)不能證明二氧化碳與過氧化鈉確實(shí)發(fā)生了反應(yīng),你認(rèn)為他的理由是 。

【答案】
(1)燃著的木條熄滅
(2)產(chǎn)生水蒸氣,物理變化
(3)大量氣泡產(chǎn)生,CaCO3+HCl CaCl2+H2O+CO2,除去多余的二氧化碳
(4)化合物,A裝置產(chǎn)生的二氧化碳中含有的水蒸氣也與過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧氣
【解析】(1)由題意可知,若過氧化鈉與氮?dú)夥磻?yīng)會產(chǎn)生氧氣,所以將燃著的木條伸入集氣瓶中,若木條熄滅,則說明二者沒有反應(yīng);(2)A裝置為水受熱生成水蒸氣的裝置,所以可為實(shí)驗(yàn)提供水蒸氣,整個過程中沒有新物質(zhì)生成,發(fā)生的是物理變化;(3)大理石與稀鹽酸反應(yīng)能生成二氧化碳?xì)怏w,所以會觀察到有氣泡產(chǎn)生,大理石成分為碳酸鈣,與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳;二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng),所以可用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳;(4)過氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應(yīng)后,產(chǎn)生氧氣還產(chǎn)生另一種物質(zhì),化學(xué)反應(yīng)中元素種類不變,所以另一種物質(zhì)一定是化合物;因生成的二氧化碳中也含水蒸氣,所以實(shí)驗(yàn)Ⅲ的設(shè)計提出不能證明二氧化碳與過氧化鈉確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)。
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿和質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握氧氣的驗(yàn)滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口;檢驗(yàn):用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi);①質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)變化,不適用于物理變化;②不參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計入“總和”中;③要考慮空氣中的物質(zhì)是否參加反應(yīng)或物質(zhì)(如氣體)有無遺漏.

練習(xí)冊系列答案
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(2)
(3)
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(2)在回收提純的過程中需要控制水的用量,原因有 (填標(biāo)號)。
A.提高實(shí)驗(yàn)效率
B.保證固體1全部溶解
C.節(jié)約能源
(3)步驟Ⅱ中的操作m應(yīng)選擇圖11中 (填“甲”或“乙”)裝置,該操作中玻璃棒的作用是 。操作n中,當(dāng)觀察到時即停止加熱。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,稱得回收到的氯化鉀的質(zhì)量比理論值小,可能的原因是 (寫一點(diǎn))

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(1)寫出圖中編號儀器名稱:①
(2)用高錳酸鉀制取氧氣時,所選用的發(fā)生裝置是(填裝置序號),該裝置還需添加的實(shí)驗(yàn)用品為 , 反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
若用D裝置對氧氣進(jìn)行干燥,可將其中的水換成。
(3)為了粗略測定加熱一定質(zhì)量的高錳酸鉀所收集到氧氣的體積,整套實(shí)驗(yàn)裝置導(dǎo)管接口的正確連接順序是(依次填導(dǎo)管接口,用a、b、c……表示);
(4)實(shí)驗(yàn)室若用裝置B制取二氧化碳,多孔隔板上常放置的藥品應(yīng)為(填名稱),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若用過氧化氫溶液和二氧化錳粉末制取氧氣,(填“能”或“不能”)用B裝置控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。

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