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。
［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］：①浓硫酸的作用是：                              。
②D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反应将          能转化为热能，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

（1）CO₂密度比空气大、CO₂不能燃烧也不支持燃烧 （2）与氧气接触、温度达到着火点
　　[实验分析]①除去二氧化碳气体中混有的水蒸气。
　　②Na₂O₂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
[得出结论] ②化学能
[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

试题分析：（1）“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密度比空气大、不能燃烧也不支持燃烧；（2）“棉花是可燃物”， 会燃烧，说明满足了：与氧气接触、温度达到着火点的条件。浓硫酸具有吸水性，能除去二氧化碳中混有的水蒸气。氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，所以D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是：Na₂O₂和CO₂反应放出热量，使石灰水温度升高，析出氢氧化钙固体。 所以将化学能转化为内能；根据化学反应遵循质量守恒定律，变化前后元素的种类不变，可确定小明的猜想更合理，反应物中没有氢元素所以不能生成NaOH。Na2O2和CO2反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂==2Na₂CO₃+O₂。