Question

（7分）過氧化鈉(Na₂O₂)是一種淡黃色固體。在一次科技活動中，同學們將包有Na₂O₂固體的棉花放入了如右圖所示的裝置中，發現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，同時也驚奇地發現棉花燃燒了起來。

（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。

（2）棉花為什么會燃燒呢？同學們認為棉花要燃燒，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均能發生化學反應。

2．無水硫酸銅為白色固體，吸水后變為藍色。

【實驗設計】經過討論，同學們設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把相關的試劑放入對應的儀器內；

③用力推動針筒的活塞，把稀鹽酸注入試管內；

④一段時間后，在P處放置一根帶火星的木條，觀察現象。

注意：整個實驗過程中不考慮稀鹽酸的揮發和空氣對實驗的影響。

【實驗現象】①帶火星的木條復燃；

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裝置燒杯內澄清石灰水變渾濁的原因是                           。

【實驗結論】①Na₂O₂和CO₂反應產生的一種氣體，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反應除生成一種氣體外，還生成了一種固體，學生甲認為生成的固體是NaOH，學生乙認為是Na₂CO₃，同學們經思考后認為　　 　　同學的猜想是錯誤的，理由是　                                      　　。

②寫出Na₂O₂和CO₂反應的化學方程式    　　                          。

 

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。

(2)與氧氣接觸   溫度達到著火點

【實驗分析】Na₂O₂和CO₂反應放出熱量，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    反應前后元素種類不變，反應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。

（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裝置燒杯內澄清石灰水變渾濁的原因是Na₂O₂和CO₂反應放出熱量，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，理由是化學反應遵循質量守恒定律，反應前后元素種類不變，反應物中沒有氫元素所以不能生成NaOH。

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

考點：二氧化碳的性質；化學反應方程式；燃燒的條件；質量守恒定律；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。