Question

過氧化鈉(Na₂O₂)是一種淡黃色固體。在一次科技活動中，化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如右圖所示的實(shí)驗(yàn)，其中A、C是包有過氧化鈉的棉花，B是未包過氧化鈉的棉花。實(shí)驗(yàn)中觀察到A、C棉花依次燃燒，B棉花未燃燒。

（1）B棉花起的作用是_________________。

（2）棉花能燃燒，除了滿足棉花是可燃物之外，還需滿足_____________________  的條件。

【提出問題】上述實(shí)驗(yàn)中是如何給棉花提供燃燒條件的？

【查閱資料】1．Na₂O₂與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，生成NaCl、H₂O和O₂。

2．在常溫下Na₂O₂與CO₂、H₂O均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

3．無水硫酸銅為白色固體，吸水后變?yōu)樗{(lán)色。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】經(jīng)過討論，小組同學(xué)設(shè)計(jì)用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

【實(shí)驗(yàn)步驟】①檢查整套裝置的氣密性；

②把相關(guān)的試劑放入對應(yīng)的儀器內(nèi)；

③用力推動針筒的活塞，把稀鹽酸注入試管內(nèi)；

④一段時(shí)間后，在P處放置一根帶火星的木條，觀察現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】①無水硫酸銅沒有變藍(lán)色；

②___________________________________；

③___________________________________。

【實(shí)驗(yàn)分析】

（3）B裝置的作用是______________________。

（4）D裝置中產(chǎn)生現(xiàn)象的原因是                           。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】①Na₂O₂和CO₂反應(yīng)產(chǎn)生的一種氣體，使圖1中的棉花滿足了燃燒的一個(gè)條件。

②Na₂O₂和CO₂反應(yīng)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(gè)條件。

【拓展提高】①Na₂O₂和CO₂反應(yīng)除生成一種氣體外，還生成了一種固體，學(xué)生甲認(rèn)為生成的固體是NaOH，學(xué)生乙認(rèn)為是Na₂CO₃，同學(xué)們經(jīng)思考后認(rèn)為　　 　　同學(xué)的猜想是錯誤的，理由是　                                      　　。

②寫出Na₂O₂和CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式    　　                          。

 

Answer 1

【答案】

（1）對照實(shí)驗(yàn)。

（2）與氧氣接觸，溫度達(dá)到棉花的著火點(diǎn)以上。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】②E中石灰水變混濁；

③P處帶火星木條復(fù)燃。

【實(shí)驗(yàn)分析】

（3）除去A中濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體。

（4）Na₂O₂與CO₂反應(yīng)放出熱量，使燒杯E中石灰水溫度升高，由于Ca(OH)₂溶解度隨溫度升高而減小，因此升溫導(dǎo)致飽和石灰水析出固體Ca(OH)₂，產(chǎn)生渾濁。

【拓展提高】①甲，反應(yīng)前沒有H元素，因此不可能生成NaOH。

②2 Na₂O₂＋2CO₂      2Na₂CO₃＋O₂ ↑

【解析】（1）A、C是包有過氧化鈉的棉花，B是未包過氧化鈉的棉花．實(shí)驗(yàn)中觀察到A、C棉花依次燃燒，B棉花未燃燒，是將B與A、C對比，從而得出結(jié)論；

（2）物質(zhì)燃燒需要三個(gè)條件：①物質(zhì)是可燃物②與氧氣接觸③溫度達(dá)到著火點(diǎn)．棉花是可燃物，還缺少另外兩個(gè)條件；

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】大理石和濃鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，進(jìn)入B裝置，飽和的碳酸氫鈉溶液可與濃鹽酸揮發(fā)出來的氯化氫氣體反應(yīng)從而除去氯化氫氣體；通過C得到干燥的二氧化碳，除去混有的水蒸氣，故D中無現(xiàn)象；E中過氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)放熱，氫氧化鈣的溶解度隨著溫度升高而減小溶質(zhì)析出，澄清的石灰水變渾濁；過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，使P處帶火星的木條復(fù)燃；

【實(shí)驗(yàn)分析】

（3）E裝置中需要純凈的二氧化碳，二氧化碳與碳酸氫鈉溶液不反應(yīng)，氯化氫氣體與之可反應(yīng)從而被除去；

（4）Na₂O₂與CO₂反應(yīng)放出熱量，使燒杯E中石灰水溫度升高，由于Ca（OH）₂溶解度隨溫度升高而減小，因此升溫導(dǎo)致飽和石灰水析出固體Ca（OH）₂，產(chǎn)生渾濁；

【拓展提高】①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變；而反應(yīng)前的物質(zhì)是Na₂O₂與CO₂，沒有H元素，因此不可能生成NaOH，故甲同學(xué)猜想錯誤；

②Na₂O₂與CO₂反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，方程式是：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑；