Question

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】過(guò)氧化鈉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．
【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Ⅰ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，可判斷過(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Ⅱ所示裝置．
（2）其中A裝置的作用是

提供水蒸氣

，發(fā)生的變化是

物理

（3）變化（填寫(xiě)“物理”或“化學(xué)”）．
（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：帶火星的木條復(fù)燃；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Ⅲ所示裝置．
（2）實(shí)驗(yàn)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(kāi)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

有氣泡冒出，固體逐漸減少

，則A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

CaCO₃+2HClCaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
③一段時(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，除生成氧氣外還產(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

．
【計(jì)算】本實(shí)驗(yàn)中，若提供22gCO₂氣體，則需要含CaCO₃90%的大理石多少克？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

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，則燃著的木頭燃燒更旺；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：（1）根據(jù)題意判斷；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；
【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；
（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；
根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算步驟進(jìn)行計(jì)算即可．

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，故答案為：燃著木條熄滅；
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，故答案為：提供水蒸氣；物理；
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；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．故答案為：有氣泡冒出，固體逐漸減少；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【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，故答案為：化合物；
（2）因?yàn)樯�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，故應(yīng)先干燥二氧化碳，在和過(guò)氧化鈉反應(yīng)，故答案為：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．
計(jì)算：設(shè)需要含CaCO₃90%的大理石的質(zhì)量為X．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
90%X                22g    

100

44

=

90%X

22g

X=55.6g         
答：需要含CaCO₃90%的大理石55.6g

點(diǎn)評(píng)：本題考查了過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)及其反應(yīng)產(chǎn)物氧氣和碳酸鈉的檢驗(yàn)，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息以及已有的知識(shí)進(jìn)行．