Question

（7分）過氧化鈉(Na₂O₂)是一種淡黃色固體。在一次科技活動中，同學(xué)們將包有Na₂O₂固體的棉花放入了如右圖所示的裝置中，發(fā)現(xiàn)高低不同的兩根蠟燭，下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅，同時也驚奇地發(fā)現(xiàn)棉花燃燒了起來。

（1）實驗過程中蠟燭由下往上依次熄滅，說明二氧化碳具有                   的性質(zhì)。

（2）棉花為什么會燃燒呢？同學(xué)們認為棉花要燃燒，除了滿足棉花是可燃物之外，還需滿足                      、                      。

【提出問題】上述實驗中是如何給棉花提供燃燒條件的？

【查閱資料】1．在常溫下Na₂O₂與CO₂、H₂O均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

2．無水硫酸銅為白色固體，吸水后變?yōu)樗{色。

【實驗設(shè)計】經(jīng)過討論，同學(xué)們設(shè)計用下圖所示裝置進行實驗探究。

【實驗步驟】①檢查整套裝置的氣密性；

②把相關(guān)的試劑放入對應(yīng)的儀器內(nèi)；

③用力推動針筒的活塞，把稀鹽酸注入試管內(nèi)；

④一段時間后，在P處放置一根帶火星的木條，觀察現(xiàn)象。

注意：整個實驗過程中不考慮稀鹽酸的揮發(fā)和空氣對實驗的影響。

【實驗現(xiàn)象】①帶火星的木條復(fù)燃；

②無水硫酸銅沒有變藍色；

③飽和的澄清石灰水變渾濁。

【實驗分析】D裝置燒杯內(nèi)澄清石灰水變渾濁的原因是                           。

【實驗結(jié)論】①Na₂O₂和CO₂反應(yīng)產(chǎn)生的一種氣體，使圖1中的棉花滿足了燃燒的一個條件。

②Na₂O₂和CO₂反應(yīng)過程中伴隨能量變化，使圖1中的棉花滿足了燃燒的另一個條件。

【拓展提高】①Na₂O₂和CO₂反應(yīng)除生成一種氣體外，還生成了一種固體，學(xué)生甲認為生成的固體是NaOH，學(xué)生乙認為是Na₂CO₃，同學(xué)們經(jīng)思考后認為　　 　　同學(xué)的猜想是錯誤的，理由是　                                      　　。

②寫出Na₂O₂和CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式    　　                          。

 

Answer 1

【答案】

 (1)CO₂密度比空氣大，CO₂不能燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)。

(2)與氧氣接觸   溫度達到著火點

【實驗分析】Na₂O₂和CO₂反應(yīng)放出熱量，使石灰水溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，析出氫氧化鈣固體。

【拓展提高】: ① 甲    反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒有氫元素所以不能生成NaOH。

②2Na₂O₂＋2CO₂=2Na₂CO₃+O₂  

【解析】

試題分析：（1）實驗過程中蠟燭由下往上依次熄滅，說明二氧化碳具有密度比空氣大，也說明CO₂不能燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)。

（2）棉花要燃燒，除了滿足棉花是可燃物之外，還需滿足與氧氣接觸、溫度達到著火點兩個條件。

（3）【實驗分析】D裝置燒杯內(nèi)澄清石灰水變渾濁的原因是Na₂O₂和CO₂反應(yīng)放出熱量，使石灰水溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，析出氫氧化鈣固體。

（4）甲認為生成的固體是NaOH的猜想是錯誤的，理由是化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒有氫元素所以不能生成NaOH。

（5）Na₂O₂和CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂＋2CO₂=2Na₂CO₃+O₂

考點：二氧化碳的性質(zhì)；化學(xué)反應(yīng)方程式；燃燒的條件；質(zhì)量守恒定律；溶解度。

點評：本題中的難點是分析D裝置燒杯內(nèi)澄清石灰水變渾濁的原因：溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小。