3.某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)“載人宇宙飛船或潛水艇中一般都要安裝盛放過(guò)氧化鈉(Na2O2)顆粒的裝置”感到非常好奇,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究.

【提出問(wèn)題】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.(2)石灰水是一種稀溶液,可用來(lái)檢驗(yàn)二氧化碳,但在吸收二氧化碳方面沒(méi)有氫氧化鈉溶液效果好.
【提出猜想】過(guò)氧化鈉與人呼出的N2或CO2或水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣.
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:驗(yàn)證過(guò)氧化鈉與氮?dú)夥磻?yīng)并生成氧氣.
(1)實(shí)驗(yàn)操作如圖1所示.
(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:觀察到燃著木條熄滅現(xiàn)象,判斷過(guò)氧化鈉與氮?dú)鉀](méi)有發(fā)生反應(yīng).
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:驗(yàn)證過(guò)氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣.
(1)同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如圖2所示裝置.其中A裝置的作用是提供水蒸氣,發(fā)生的變化是物理變化.
(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:帶火星的木條復(fù)燃;證明過(guò)氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并生成氧氣.
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:驗(yàn)證過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣.
(1)同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如圖3所示裝置.
(2)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)象有產(chǎn)生氣泡,大理石逐漸溶解,C裝置中有氣泡出現(xiàn).A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
C裝置作用是吸收二氧化碳,凈化氧氣.
一段時(shí)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(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣.
【實(shí)驗(yàn)反思】:
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ,過(guò)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)是化合物(填“單質(zhì)”或“化合物”).
(2)某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的設(shè)計(jì)提出疑問(wèn):該實(shí)驗(yàn)不能證明二氧化碳與過(guò)氧化鈉確實(shí)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(guò)氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣.
(3)圖3中C裝置中的氫氧化鈉溶液能否用澄清石灰水代替,說(shuō)明你的理由?不行,因?yàn)槭宜⑷苡谒窍∪芤,很難把反應(yīng)生成的氧氣中的殘留二氧化碳吸收干凈.

分析 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)Ⅰ:(2)如果過(guò)氧化鈉與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)生成氧氣,則燃著的木條燃燒更旺,若不反應(yīng),則燃著的木條熄滅;
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募邦}意分析判斷;根據(jù)有無(wú)新物質(zhì)是否生成判斷物質(zhì)的變化;
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:(2)②根據(jù)大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w判斷反應(yīng)現(xiàn)象,并據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式,氫氧化鈉溶液可與二氧化碳反應(yīng)被吸收,氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃;
【實(shí)驗(yàn)反思】(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷元素的種類守恒進(jìn)行解答;
(2)根據(jù)生成的二氧化碳中混有水蒸氣,而水蒸氣與過(guò)氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣進(jìn)行解答;
(3)根據(jù)氫氧化鈣的溶解性分析解答.

解答 解:【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)Ⅰ:(2)如果過(guò)氧化鈉與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)生成氧氣,則燃著的木頭燃燒更旺,如沒(méi)反應(yīng),則燃著的木條熄滅;
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:(1)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(méi)生成新物質(zhì),是物理變化;
(2)帶火星的木條復(fù)燃,證明過(guò)氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并生成氧氣;
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:(2)②大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,所以反應(yīng)現(xiàn)象時(shí)有氣泡產(chǎn)生,同時(shí)大理石逐漸減小反應(yīng)方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;C裝置作用是除去沒(méi)反應(yīng)掉的二氧化碳,能收集到較純的氧氣;根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣,所以帶火星的木條復(fù)燃;
【實(shí)驗(yàn)反思】(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)物過(guò)氧化鈉與二氧化碳或水蒸氣反應(yīng)后除了生成氧氣,另一種物質(zhì)中一定還含有鈉、碳或氫元素,所以一定為化合物;
(2)因?yàn)樯傻亩趸贾谢煊兴魵,而水蒸氣與過(guò)氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣,故應(yīng)先干燥二氧化碳,再和過(guò)氧化鈉反應(yīng);
(3)C裝置中的氫氧化鈉溶液是為了吸收二氧化碳,不能用澄清石灰水代替,因?yàn)闅溲趸}微溶于水,石灰水是稀溶液,很難把反應(yīng)生成的氧氣中的殘留二氧化碳吸收干凈;
故答案為:【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:(2)燃著木條熄滅;
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:(1)提供水蒸氣、物理;(2)氧氣;
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:(2)

 產(chǎn)生氣泡,大理石逐漸溶解 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
吸收二氧化碳,凈化氧氣.
 復(fù)燃
【實(shí)驗(yàn)反思】(1)化合物;
(2)二氧化碳中混有水蒸氣,而水蒸氣與過(guò)氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣;
(3)不行,因?yàn)槭宜⑷苡谒窍∪芤,很難把反應(yīng)生成的氧氣中的殘留二氧化碳吸收干凈.

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查了過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng),以及反應(yīng)產(chǎn)物氧氣和碳酸鈉的檢驗(yàn),解答時(shí)可以依據(jù)題干提供的信息以及已有的知識(shí)進(jìn)行分析.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【提出問(wèn)題】鐵與硫酸溶液反應(yīng)生成的氣體為什么不是氫氣?
【網(wǎng)絡(luò)資料】(1)鐵與濃硫酸反應(yīng)會(huì)生成二氧化硫
                    (2)SO2可使品紅溶液褪色,H2不會(huì)使品紅溶液褪色
                    (3)NaOH溶液能吸收SO2
【進(jìn)行猜想】鐵與不同濃度的硫酸溶液反應(yīng),生成的氣體產(chǎn)物中可能有二氧化硫.
【實(shí)驗(yàn)探究】小明用圖甲所示裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),并用排水法收集氣體進(jìn)行如圖乙所示的實(shí)驗(yàn).

請(qǐng)幫助小明完成下表:
 硫酸濃度實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象氣體產(chǎn)物的成分
B中品紅溶液D中品紅溶液爆鳴實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一95% 
褪色
不褪色無(wú)爆鳴聲只有SO2
實(shí)驗(yàn)二48%稍有褪色不褪色有爆鳴聲 
有二氧化硫和氫氣
實(shí)驗(yàn)三20% 
不褪色
不褪色 
有爆鳴聲(或聲音很。
只有H2
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵與不同濃度的硫酸溶液反應(yīng),生成的氣體產(chǎn)物可能不同,當(dāng)硫酸濃度較大時(shí),氣體產(chǎn)物中就有二氧化硫.
【思考與分析】
(1)做該實(shí)驗(yàn)時(shí),在連接儀器之后和裝藥品之前應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是檢查裝置的氣密性.
(2)實(shí)驗(yàn)三中鐵與硫酸溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑.
【拓展延伸】試寫出初中學(xué)過(guò)的由于反應(yīng)物的濃度不同,導(dǎo)致生成物不同的例子:

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(2)原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(寫出計(jì)算過(guò)程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)

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