Question

【題目】過氧化鈉（Na2O2）為淡黃色固體，可作為潛水艇或呼吸面具的供氧劑，人呼出氣體主要成分有氮氣、二氧化碳、水蒸氣和氧氣，

Na2O2能分別與CO2、H2O反應，化學方程式為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑．某化學興趣小組的同學開展了以下探究活動．

（實驗探究一）將呼出氣體通過下圖A 中的裝置，收集得到一瓶再生氣體．在收集一瓶呼出的氣體．將兩支燃著的同種木條分別同時伸入呼出氣體和再生氣體中，如下圖B，比較分析呼出氣體和再生氣體中氧氣含量的多少．

（分析討論）圖B的實驗是通過比較__________________來比較兩種氣體中氧氣含量的多少．請說明呼吸面具或潛水艇用過氧化鈉作為供氧劑的最大優點是____________________．

實驗探究一結束后，同學們將圖A裝置中的殘留固體溶于水，得到了一杯無色溶液，他們對溶液的溶質成分進行探究：

（提出猜想）猜想Ⅰ：溶液是NaOH； 猜想Ⅱ：溶質是_____； 猜想Ⅲ：溶質是NaOH和Na2CO3

（實驗探究二）取上述溶液少許于試管中，滴加澄清石灰水，產生_____的現象，證明猜想Ⅰ不成立．

同學們經過實驗探究證明猜想Ⅲ成立，請你寫出證明猜想Ⅲ成立的實驗步驟和現象．

實驗步驟和現象	結論
________________________________________	猜想Ⅲ成立

Answer 1

【答案】木條燃燒的劇烈程度 吸收呼吸產生的二氧化碳，同時生成氧氣 Na2CO3 白色沉淀 取無色溶液少許于試管中，向其中加入過量的氯化鈣溶液，有白色沉淀產生，過濾，再向濾液中加入無色酚酞試液，溶液變紅

【解析】

[分析討論]圖B的實驗是將燃著的木條分別伸入呼出氣體和再生氣體中，通過比較木條燃燒的劇烈程度來比較兩種氣體中氧氣含量的多少；過氧化鈉能與二氧化碳反應生成氧氣，因此呼吸面具或潛水艇用過氧化鈉作為供氧劑的最大優點：吸收呼吸產生的二氧化碳，同時生成氧氣；

[提出猜想]人呼出氣體中有二氧化碳、水蒸氣，而過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉，和水反應生成氫氧化鈉，因此圖A裝置中的殘留固體溶于水，可能形成的是碳酸鈉溶液、可能是氫氧化鈉溶液、也可能是兩著的混合溶液；

[實驗探究二]碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，因此取上述溶液少許于試管中，滴加澄清石灰水，產生石灰水變渾濁，說明溶液中含有碳酸鈉，可證明猜想Ⅰ不成立；

氯化鈣溶液顯中性，氯化鈣可與碳酸鈉反應產生白色沉淀，因此取無色溶液少許于試管中，向其中加入過量（目的是將碳酸鈉完全反應掉）的氯化鈣溶液，有白色沉淀產生，說明有碳酸鈉，過濾，再向濾液中加入無色酚酞試液，溶液變紅，說明有氫氧化鈉，證明猜想Ⅲ成立；