Question

过氧化钠(Na₂O₂)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中，同学们将包有Na₂O₂固体的棉花放入了如右图所示的装置中，发现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）实验过程中蜡烛由下往上依次熄灭，说明二氧化碳

具有                                  的性质。

（2）棉花为什么会燃烧呢？同学们认为棉花要燃烧，除了满足棉花是可燃物之外，还需

满足                      、                      。

【提出问题】上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的？

【查阅资料】1．在常温下Na₂O₂与CO₂、H₂O均能发生化学反应。

　　　　    2．无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色。

【实验设计】经过讨论，同学们设计用下图所示装置进行实验探究。

 

【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；

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木条，观察现象。

注意：大理石与稀盐酸制取的CO₂还会含有一定量的水蒸气，但整个实验过程中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响。

【实验现象】

①带火星的木条复燃；  ②无水硫酸铜没有变蓝色；  ③饱和的澄清石灰水变浑浊。

【实验分析】①B装置内盛放的试剂是                ；②D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因可能是                           ，也可能是空气中的CO₂与澄清石灰水反应生成了难溶物使澄清石灰水变混浊。

【实验结论】①Na₂O₂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。

②Na₂O₂和CO₂反应过程中伴随能量变化，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，学生甲认为生成的固体是NaOH，学生乙认为是Na₂CO₃，同学们经思考后认为甲同学的猜想是错误的，理由是　                                      　　。

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

【定量探究】有一包久置的过氧化钠粉末，现已证明因其保存不当导致完全变质成为NaOH和Na₂CO₃的混合物，同学们称取了13.25g样品，加入足量稀盐酸，并将产生的气体通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀，经过滤、洗涤、烘干后称得其质量为10g，试计算：样品中Na₂CO₃的质量分数。

Answer 1

 【实验分析】  浓硫酸 ，  Na₂O₂和CO₂反应放出热量，使溶液温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，饱和石灰水中析出氢氧化钙固体。

【拓展提高】①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  2Na₂O₂+ 2CO₂=2 Na₂CO₃+ O₂  。

【定量探究】（写出计算过程）

             若写方程式计算，两个方程式都正确得1分

Na₂CO₃质量：10.6g  1分

Na₂CO₃%=80%     1分      

注：其他合理方法亦可