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：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】D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是                         。

【实验结论】①Na₂O₂和CO₂反应生成一种气体，使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件。

②使图1中的棉花满足了燃烧的另一条件是：Na₂O₂和CO₂反应过程中  （填放热或吸热）

【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　　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   　　                               。

Answer

(1)CO2密度比空气大   CO2不能燃烧也不支持燃烧的性质。(2)与氧气接触 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。 【实验结论】放热

【拓展提高】:① 甲   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

【解析】

试题分析：（1）蜡烛由下往上依次熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，且不能燃烧、也不支持燃烧。

（2）根据燃烧的条件分析，燃烧要同时满足三个条件，即：可燃物、与氧气（或空气）充分接触、温度达到可燃物燃烧所需的最低温度（也叫着火点），那么棉花的燃烧，也必须符合这三个条件，由于棉花本身是可燃物，故还需满足与氧气接触和温度达到着火点这两个条件。

【实验分析】澄清石灰水变浑浊，只有两种可能：一是与某物质（如二氧化碳等）反应，生成了碳酸钙沉淀；二是温度发生变化（升温），石灰水中的溶质从溶液中析出了；由于“U”型管内的物质与D装置中的澄清石灰水是分离的，故相互间是不能发生反应的，那么只能是其中的Na2O2和A装置中产生的CO2发生了反应（因为C中无水硫酸铜没有变蓝色，说明水已全部被B中浓硫酸吸收），放出热量，使石灰水温度升高，由于氢氧化钙的溶解度随之减小，故析出氢氧化钙固体而使烧杯内澄清石灰水变浑浊。

【实验结论】根据上面的分析可知，Na2O2和CO2的反应过程中放出了热量。

【拓展提高】①由于该反应的反应物是Na2O2和CO2，即反应物中共含有Na、C、O三种元素，其中不含有氢元素，结合质量守恒定律中的元素守恒，即化学变化中元素的种类和质量都不变，可知生成物中不可能含有H元素，也就不会是NaOH。

②根据题意，Na2O2和CO2在常温下反应，生成了O2和Na2CO3，故反应的化学方程式是2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3+O2

考点：二氧化碳的化学性质，二氧化碳的物理性质，常见气体的检验与除杂方法，燃烧与燃烧的条件，溶解度的影响因素，质量守恒定律及其应用，书写化学方程式