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．
②CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
【提出猜想】過氧化鈉與人呼出的N₂或CO₂或水蒸氣反應(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．
（1）實驗操作如圖Ⅰ所示．
（2）實驗現(xiàn)象及結(jié)論：觀察到

燃著木條熄滅

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．
（1）同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖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“物理”或“化學(xué)”）．
（2）實驗現(xiàn)象及結(jié)論：帶火星的木條復(fù)燃；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．
（1）同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖Ⅲ所示裝置．
（2）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．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

化合物

（填“單質(zhì)”或“化合物”）．
（2）某同學(xué)對實驗Ⅲ的設(shè)計提出疑問：該實驗不能證明二氧化碳與過氧化鈉確實發(fā)生了反應(yīng)，你認為他的理由是

二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣

．
【計算】本實驗中，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：【進行實驗】實驗Ⅰ：（2）如果過氧化鈉與氮氣發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，則燃著的木頭燃燒更旺；
實驗Ⅱ：（1）根據(jù)題意判斷；根據(jù)有無新物質(zhì)是否生成判斷物質(zhì)的變化；
實驗Ⅲ：（2）②大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體判斷反應(yīng)現(xiàn)象；
【實驗反思】（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，而水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣進行解答；
根據(jù)化學(xué)方程式的計算步驟進行計算即可．

解答：解：【進行實驗】實驗Ⅰ：（2）如果過氧化鈉與氮氣發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，則燃著的木頭燃燒更旺，如沒反應(yīng)，則燃著的木條熄滅，故答案為：燃著木條熄滅；
實驗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)的水變成水蒸氣沒生成新物質(zhì)，是物理變化，故答案為：提供水蒸氣；物理；
實驗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)象時有氣泡產(chǎn)生，同時大理石逐漸減小；C裝置作用是除去沒反應(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，故答案為：化合物；
（2）因為生成的二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣，故應(yīng)先干燥二氧化碳，在和過氧化鈉反應(yīng)，故答案為：二氧化碳中混有水蒸氣，而水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)也生成氧氣．
計算：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

點評：本題考查了過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，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息以及已有的知識進行．