Question

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（Na₂O₂）顆粒的裝置”感到非常好奇，設計實驗進行探究．

【提出問題】過氧化鈉與人呼出的哪種氣體發(fā)生反應？
【查閱資料】人呼出的氣體中主要成分是N₂、O₂、CO₂和水蒸氣等．
【猜想假設】過氧化鈉與人呼出的N₂或CO₂或水蒸氣反應并生成氧氣．
【實驗探究】
實驗一：驗證過氧化鈉與氮氣反應并生成氧氣．
（1）實驗操作如圖一所示．
（2）實驗現(xiàn)象及結論：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．
實驗二：驗證過氧化鈉與水蒸氣反應并生成氧氣．
（1）同學們在老師的指導下設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”）．
（2）實驗現(xiàn)象及結論：帶火星的木條復燃，過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應并生成氧氣．
實驗三：驗證過氧化鈉與二氧化碳反應并生成氧氣．
（1）同學們在老師的指導下設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裝置中反應劇烈，有氣泡冒出，則A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．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)進行檢驗．帶火星的木條復燃．過氧化鈉與二氧化碳反應并生成氧氣．
【反思評價】
（1）在實驗二中，過氧化鈉與水蒸氣反應后，除生成氧氣外還產(chǎn)生了另一種物質，該物質的水溶液能使紫色石蕊變藍．寫出過氧化鈉與水蒸氣反應的化學方程式2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂．
（2）某同學對實驗三的設計提出疑問：該實驗不能證明二氧化碳與過氧化鈉確實發(fā)生了反應，你認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也生成氧氣．

Answer 1

分析 實驗一：如果過氧化鈉與氮氣發(fā)生反應生成氧氣，則燃著的木頭燃燒更旺；
實驗二：根據(jù)題意判斷；根據(jù)有無新物質是否生成判斷物質的變化；
實驗三：大理石和稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體分析；氫氧化鈉溶液可與二氧化碳反應被吸收；
【反思評價】
（1）根據(jù)反應的原理以及題干信息來分析；
（2）根據(jù)生成的二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應也生成氧氣進行解答．

解答 解：實驗一：如果過氧化鈉與氮氣發(fā)生反應生成氧氣，則燃著的木頭燃燒更旺，如沒反應，則燃著的木條熄滅，故答案為：燃著木條熄滅；
實驗二：由題意知，A裝置是把水加熱至沸騰產(chǎn)生水蒸氣，所以A裝置的作用是提供水蒸氣，液態(tài)的水變成水蒸氣沒生成新物質，是物理變化，故答案為：物理；
實驗三：大理石和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；C裝置作用是除去沒反應掉的二氧化碳，能收集到較純的氧氣；故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；吸收二氧化碳，凈化氧氣；
【反思評價】
（1）過氧化鈉與水蒸氣反應生成氧氣和能夠使紫色石蕊試液變藍色的氫氧化鈉；故填：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂；
（2）因為生成的二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應也生成氧氣，故應先干燥二氧化碳，再和過氧化鈉反應；故填：二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應也生成氧氣．

點評 本題以實驗探究的形式考查了過氧化鈉與二氧化碳的反應，以及反應產(chǎn)物氧氣和碳酸鈉的檢驗，解答時可以依據(jù)題干提供的信息以及已有的知識進行分析．