Question

10．過氧化鈉是一種黃色固體，化學(xué)式為Na₂O₂，化學(xué)興趣小組的同學(xué)將包郵過氧化鈉固體的棉花放入如圖所示的燒杯中，緩慢倒入二氧化碳?xì)怏w后，發(fā)現(xiàn)位于下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅，同時(shí)發(fā)現(xiàn)棉花燃燒起來．
（1）實(shí)驗(yàn)中：位于下面的蠟燭先熄滅，上面的后熄滅．這一現(xiàn)象說明二氧化碳具有二氧化碳密度大于空氣密度，不燃燒也不支持燃燒性質(zhì)．
（2）棉花為什么會(huì)燃燒呢？小組同學(xué)聯(lián)想起物質(zhì)燃燒的相關(guān)知識(shí)，推理出棉花要燃燒，除了滿足“棉花是可燃物”這一條件，還需要滿足的條件是氧氣和溫度、達(dá)到棉花的著火點(diǎn)．
提出問題：在實(shí)驗(yàn)中是如何給棉花燃燒提供上述條件的呢？
查閱資料：在常溫下Na₂O₂和CO₂能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：經(jīng)過討論后，小組同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究．要使Na₂O₂與CO₂反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置中導(dǎo)管口正確的鏈接順序是adeb．

實(shí)驗(yàn)步驟：①按以上順序裝好裝置，并檢查其氣密性，添加藥品；
②推動(dòng)注射器，并將稀鹽酸注入錐形瓶中；
③一段時(shí)間后，在尾氣處放置一根帶火星的小木條，觀察現(xiàn)象．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：帶火星的小木條復(fù)燃且飽和澄清石灰水變渾濁．
實(shí)驗(yàn)分析：①濃硫酸的作用是除去CO₂中的水蒸氣；
②燒杯內(nèi)變渾濁的原因是溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，溶質(zhì)析出．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①“小木條復(fù)燃”說明了Na₂O₂和CO₂反應(yīng)產(chǎn)生了氧氣；
②“飽和的澄清石灰水變渾濁”說明Na₂O₂和CO₂反應(yīng)放出（填“吸收”或“放出”）熱量，使棉花滿足了燃燒條件．
（3）已知Na₂O₂和CO₂反應(yīng)生成上述氣體的同時(shí)還有純堿生成．欲產(chǎn)生16g氧氣，至少需要過氧化鈉的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析 二氧化碳具有密度比空氣大且既不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)，常用作滅火劑，燃燒的條件是有可燃物，與氧氣接觸，溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，要使Na₂O₂與CO₂反應(yīng)，須除去產(chǎn)生的二氧化碳中的水蒸氣，以防造成干擾，濃硫酸具有吸水性，可以用作干燥劑，過氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)放出熱量，使溫度升高，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，會(huì)析出氫氧化鈣固體而使溶液變渾濁，過氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，根據(jù)氧氣的質(zhì)量可以求得需要過氧化鈉的質(zhì)量．

解答 解：
（1）位于下面的蠟燭先熄滅，上面的后熄滅．說明具有密度比空氣大且既不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)，所以本題答案為：二氧化碳密度大于空氣密度，不燃燒也不支持燃燒；
（2）燃燒的條件是有可燃物，與氧氣接觸，溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，所以本題答案為：氧氣和溫度、達(dá)到棉花的著火點(diǎn)；
要使Na₂O₂與CO₂反應(yīng)，須除去產(chǎn)生的二氧化碳中的水蒸氣，以防造成干擾，使用濃硫酸干燥二氧化碳?xì)怏w時(shí)，需使氣體從長管進(jìn)入干燥瓶，從短管逸出，所以本題答案為：adeb；
濃硫酸具有吸水性，可以用作干燥劑，用于除水，所以本題答案為：除去CO₂中的水蒸氣；
過氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)放出熱量，使溫度升高，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，會(huì)析出氫氧化鈣固體而使溶液變渾濁，所以本題答案為：溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，溶質(zhì)析出；
“小木條復(fù)燃”說明了Na₂O₂和CO₂反應(yīng)產(chǎn)生了氧氣，所以本題答案為：氧氣；
“飽和的澄清石灰水變渾濁”說明Na₂O₂和CO₂反應(yīng)放出了熱量（注意此處強(qiáng)調(diào)的是飽和溶液的渾濁，應(yīng)該考慮這種特殊物質(zhì)的溶解性變化趨勢），所以本題答案為：放出；
（3）設(shè)需要過氧化鈉的質(zhì)量為x，則有
2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑
  156                                 32
     x                                 16g
$\frac{156}{x}=\frac{32}{16g}$
x=78g．
答：需要過氧化鈉的質(zhì)量為78g．

點(diǎn)評 本題探究了過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)，完成此題，需要從題干敘述中抽取有用的信息，然后進(jìn)行解題．