Question

（2011?揭陽）潛水艇有兩種供氧的裝置，第一種是儲備壓縮氧氣，第二種是在緊急的情況下才使用的過氧化鈉（Na₂O₂）做供氧劑，小紅同學對過氧化鈉如何做供氧劑產生濃厚的興趣，于是他在老師的指導下展開了以下的探究活動．
[查閱資料]
（I）過氧化鈉是用在礦山、坑道、潛水或宇宙飛船等缺氧的場合，將人們呼出的CO₂轉換成O₂，以供呼吸之用．
（II）二氧化碳與過氧化鈉反應的生成物只有兩種，一種是氧氣，另一種是化合物．
（III）人呼出的氣體中含有的水分也能與過氧化鈉反應生成氧氣．
（1）小紅利用下圖的BCDE裝置組合和有關藥品制取并收集氧氣．

若用大理石與稀鹽酸制取二氧化碳，則B中裝置可采用上圖中的

②

（填數字序號，下同）；E中裝置可采用上圖中的

③或⑤

；B中的化學方程式為

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
（2）二氧化碳與過氧化鈉反應除生成氧氣還生成什么物質？
[作出猜想]二氧化碳與過氧化鈉反應生成的化合物到底是什么物質？小紅作出了以下三種猜想：
①是碳酸       ②是氫氧化鈉      ③是碳酸鈉
通過對反應物有關的元素組成的分析，乙同學認為猜想

①②

（填數字序號）一定是錯誤的，理由是

二氧化碳與過氧化鈉都不含氫元素，根據質量守恒定律，不可能生成含有氫元素的碳酸或氫氧化鈉

．
[進行實驗]小紅通過以下實驗驗證了另一個猜想的正確性，請完成下述實驗報告．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
將CO2與Na2O2反應后的固體取少量于試管中，加入 稀鹽酸（或稀硫酸）等 ， 把產生的氣體通入足量的澄清石灰水中	① 有大量氣泡產生 ② 澄清石灰水變渾濁	猜想 ③ 是正確的

[反思與交流]
①小紅若用圖A來代替B裝置，證明二氧化碳與過氧化鈉反應生成了氧氣，你是否同意小紅的做法？

否

（填“是”或“否”）原因：

人呼出的氣體中的水蒸氣也能與過氧化鈉反應生成氧氣

．
②由此可知道過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式為：

2

Na₂O₂+

2

CO₂=O₂+

2Na₂CO₃

．

Answer 1

分析：（1）根據實驗室中制取二氧化碳的反應原理和裝置來選擇合適的裝置，直接寫出化學方程式
（2）[作出猜想]根據質量守恒定律可以知道反應前后元素的種類不變，對作出的猜想做出合理的判斷與解釋
[進行實驗]根據題給條件及所學知識完成該實驗的現象和結論．
[反思與交流]①根據質量守恒定律和題中的水也能和過氧化鈉反應生成氧氣，可以作出解答；
②根據質量守恒定律來完成化學方程式，并配平．

解答：解：（1）在實驗室中用固體和液體在常溫下制取二氧化碳故發生裝置可用②；收集氧氣常用排水法和向上排空氣法來收集；故本題答案為：②；③或⑤；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）[作出猜想]根據質量守恒定可以知道：二氧化碳與過氧化鈉都不含氫元素，故不可能生成含有氫元素的碳酸或氫氧化鈉，
[進行實驗]檢驗碳酸鈉常用稀鹽酸或是稀硫酸與之反應，如果生成氣體，則把生成的氣體通入石灰水觀察現象，然后作出判斷．  故本題答案為：①②；二氧化碳與過氧化鈉都不含氫元素，根據質量守恒定律，不可能生成含有氫元素的碳酸或氫氧化鈉

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
將CO2與Na2O2反應后的固體取少量于試管中，加入 稀鹽酸（或稀硫酸等， 把產生的氣體通入足量的澄清石灰水中	①有大量氣泡產生 ②澄清石灰水變渾濁	猜想 ③是正確的

[反思與交流]
①根據題意可知，水也可以和過氧化鈉反應生成氧氣，而人體呼出的氣體中含有水蒸氣，故本題答案為：否；人呼出的氣體中的水蒸氣也能與過氧化鈉反應生成氧氣
②根據實驗可以判斷出二氧化碳和過氧化鈉反應后生成了碳酸鈉，故本題答案為：2Na₂O₂+2CO₂═O₂+2Na₂CO₃

點評：熟練掌握實驗室中制取二氧化碳的裝置，并記住化學方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，能夠熟練的應用鹽酸和石灰水對碳酸鹽做出檢驗．