Question

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）顆粒的制氧裝置”感到非常好奇，設(shè)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(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氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應(yīng)但不會與氧氣反應(yīng)．
【提出猜想】過氧化鈉與人呼出的N₂反應(yīng)并生成氧氣．
過氧化鈉與人呼出的水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣．
過氧化鈉與人呼出的CO₂反應(yīng)并生成氧氣．
【進行實驗】
實驗Ⅰ：驗證過氧化鈉與氮氣反應(yīng)并生成氧氣．實驗操作如圖Ⅰ所示．
實驗現(xiàn)象及結(jié)論：觀察到

 

現(xiàn)象，可判斷過氧化鈉與氮氣沒有發(fā)生反應(yīng)．
實驗Ⅱ：驗證過氧化鈉與水蒸氣反應(yīng)并生成氧氣．同學(xué)們設(shè)計了如圖Ⅱ所示裝置：

其中A裝置的作用是

 

，發(fā)生的變化是

 

變化（填“物理”或“化學(xué)”）．
實驗現(xiàn)象及結(jié)論：帶火星的木條復(fù)燃，說明過氧化鈉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)并生成氧氣．
實驗Ⅲ：驗證過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣．同學(xué)們設(shè)計了如圖Ⅲ所示裝置．
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．A裝置中有氣泡產(chǎn)生．
③一段時間后用帶火星的木條在D內(nèi)進行檢驗：帶火星的木條復(fù)燃，說明過氧化鈉與
二氧化碳反應(yīng)并生成氧氣．
【實驗反思】
（1）根據(jù)實驗Ⅱ和Ⅲ，過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

 

（填“單質(zhì)”或“化合物”），你猜測的依據(jù)是

 

．
（2）與我們已經(jīng)所學(xué)的實驗室制取氧氣的方法相比，過氧化鈉更適合在潛水艇中使用的優(yōu)點有：

 

（寫出一點即可）．

Answer 1

分析：【進行實驗】實驗Ⅰ：如果過氧化鈉與氮氣發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，則燃著的木條燃燒更旺，若不反應(yīng)，則燃著的木條會熄滅；
實驗Ⅱ：根據(jù)實驗?zāi)康募邦}意分析判斷；根據(jù)有無新物質(zhì)是否生成判斷物質(zhì)的變化；
【實驗反思】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷元素的種類守恒進行解答；
（2）根據(jù)兩種反應(yīng)的反應(yīng)物及反應(yīng)的條件等進行分析優(yōu)點．

解答：解：【進行實驗】實驗Ⅰ：根據(jù)結(jié)論過氧化鈉與氮氣沒有發(fā)生反應(yīng)，因此燃著的木條會熄滅；
實驗Ⅱ：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(zhì)，是物理變化；
【實驗反思】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物過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）因為過氧化鈉能夠吸收人呼出的二氧化碳等，且反應(yīng)不需要催化劑或加熱等條件，裝置簡單．
故答案為：實驗Ⅰ燃著的木條熄滅；
實驗Ⅱ提供水蒸氣，物理變化；
【實驗反思】
（1）化合物，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變 或 質(zhì)量守恒定律．
（2）產(chǎn)生氧氣的同時吸收二氧化碳和水蒸氣 或 反應(yīng)不需加熱等．

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(yīng)，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得出結(jié)論，難度不大．