Question

(11分)过氧化钠(Na₂O₂)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有Na₂O₂固体的棉花放入了如右图1的实验中，发现了高低不同的两根蜡烛，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭；同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来。

(1)实验过程中“下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭”的现象说明二氧化碳具有               、               的性质。

(2)棉花为什么会燃烧呢？小组同学认为棉花要燃烧，除了满足“棉花是可燃物”这一条件，还另需满足a:                          、b：                             两个条件。

【提出问题】：在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢？

【查阅资料】：1．在常温下Na₂O₂和CO₂能发生化学反应。

2．无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色。

【设计实验】：经过讨论后，小组同学设计了如下图2的实验进行探究。

【实验步骤】：①检查整套装置的气密性；②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有足量的Na₂O₂固体，烧杯内盛有饱和的澄清石灰水)，并按图2组装整套实验仪器；③用力推动针筒的活塞，把稀盐酸注入试管内；④一段时间后，在P处放置一根带火星的小木条，观察现象。

注：整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响， B装置可除去二氧化碳气体中混有的水蒸气。

【实验现象】：①无水硫酸铜没有变蓝色；②带火星的小木条复燃；③饱和的澄清石灰水变浑浊。

【实验分析】：D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是                         。

【得出结论】：①“小木条复燃”说明Na₂O₂和CO₂反应产生的一种气体，使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件；②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na₂O₂和CO₂反应________(填“吸收”或“放出”)热量，使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件。

【拓展提高】: ①Na₂O₂和CO₂反应除生成一种气体外，还生成了一种固体，小明认为生成的固体是NaOH,小红认为是Na₂CO₃,同学们经过思考后认为　　 　　同学的猜想是错误的，理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　         　　。

②Na₂O₂和CO₂反应的化学方程式是    　　                                     。

 

Answer 1

【答案】

(1)CO₂密度比空气大、CO₂不能燃烧也不支持燃烧的性质。

(2) a:   与氧气接触、  b： 温度达到着火点

【实验分析】：Na₂O₂和CO₂反应放出热量，使石灰水温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，析出氢氧化钙固体。(2分)

【得出结论】：放出

【拓展提高】: ①小明，反应前后元素种类不变，反应物中没有氢元素所以不能生成NaOH。

②2Na₂O₂＋2CO₂=2Na₂CO₃+O₂   (2分)

【解析】

试题分析：1、从现象上看，二氧化碳的可以向液体一样从一个容器倒入另一容器，使底部蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大；不能燃烧；也不能支持燃烧。

2、棉花是可燃物，要燃烧还要满足两个条件，即：与氧气接触；温度达到着火点。

【实验分析】：氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，题中因为有Na₂O₂和CO₂反应放出热量，使石灰水温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，析出氢氧化钙固体，才看到D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊。

【拓展提高】: ①题中小明的猜想是错误的，因为在化学反应前后元素种类不变，反应物中没有氢元素所以不能生成NaOH。②由题意可推知，Na₂O₂和CO₂反应生成Na₂CO₃ 和 O₂ ，所以，Na₂O₂和CO₂反应的化学方程式是2Na₂O₂＋2CO₂=2Na₂CO₃+O₂ 。

考点：二氧化碳的性质；影响固体溶解度的因素；物质发生化学变化时的能量变化；质量守恒定律；书写化学方程式；燃烧的条件。

点评：本题考查了很多知识点，涉及二氧化碳的性质、燃烧的条件、固体物质溶解度的影响因素和质量守恒定律等，难度较大。