Question

2．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)計了圖所示的實驗，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．實驗中觀察到A、C棉花依次燃燒，B棉花未燃燒．

（1）B棉花起的作用是對照實驗．
（2）棉花能燃燒，除了滿足棉花是可燃物之外，還需滿足與氧氣接觸，溫度達到棉花的著火點以上的條件．
【提出問題】上述實驗中是如何給棉花提供燃燒條件的？
【查閱資料】
Ⅰ．Na₂O₂與稀鹽酸反應(yīng)時，生成NaCl、H₂O和O₂．
Ⅱ．在常溫下Na₂O₂與CO₂、H₂O均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
Ⅲ．無水硫酸銅為白色固體，吸水后變?yōu)樗{色．
【實驗設(shè)計】經(jīng)過討論，小組同學(xué)設(shè)計用圖所示裝置進行實驗探究．
【實驗步驟】
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)；
④一段時間后，在P處放置一根帶火星的木條，觀察現(xiàn)象．
【實驗現(xiàn)象】
①無水硫酸銅沒有變藍色；
②E中石灰水變混濁；
③P處帶火星木條復(fù)燃．
【實驗分析】
（3）B裝置的作用是除去A中濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體．
（4）E裝置中產(chǎn)生現(xiàn)象的原因是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．
【實驗結(jié)論】
①Na₂O₂和CO₂反應(yīng)產(chǎn)生的一種氣體，使圖2中的棉花滿足了燃燒的一個條件．
②Na₂O₂和CO₂反應(yīng)過程中伴隨能量變化，使圖2中的棉花滿足了燃燒的另一個條件．
【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)生甲認為生成的固體是NaOH，學(xué)生乙認為是Na₂CO₃，同學(xué)們經(jīng)思考后認為甲同學(xué)的猜想是錯誤的，理由是反應(yīng)前沒有H元素，因此不可能生成NaOH．
②寫出Na₂O₂和CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗?zāi)康暮脱b置特點分析；
（2）可燃物燃燒的條件是：①與氧氣接觸；②達到可燃物的著火點；
【實驗現(xiàn)象】根據(jù)大理石和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，并結(jié)合資料信息、反應(yīng)流程圖及物質(zhì)的性質(zhì)分析解答；
【實驗分析】
（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)；
（4）Na₂O₂與CO₂反應(yīng)放出熱量，氫氧化鈣的溶解度隨著溫度升高而減��；
【拓展提高】①化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變；
②由①可知Na₂O₂和CO₂反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，然后根據(jù)方程式的書寫方法書寫方程式．

解答 解：（1）A、C是包有過氧化鈉的棉花，B是未包過氧化鈉的棉花．實驗中觀察到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；
故答案為：對照實驗；
（2）物質(zhì)燃燒需要三個條件：①物質(zhì)是可燃物②與氧氣接觸③溫度達到著火點．棉花是可燃物，還缺少另外兩個條件；
故答案為：與氧氣接觸，溫度達到棉花的著火點以上．
【實驗現(xiàn)象】大理石和濃鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，進入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；
故答案為：
②E中石灰水變渾濁；
③P處帶火星木條復(fù)燃．
【實驗分析】
（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；
故答案為：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；
故答案為：
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；
故答案為：甲；反應(yīng)前沒有H元素，因此不可能生成NaOH；
②Na₂O₂與CO₂反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，方程式是：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑；
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑．

點評 本實驗探究題考查內(nèi)容相對綜合，涉及到二氧化碳的性質(zhì)、燃燒的條件、固體物質(zhì)溶解度影響因素和質(zhì)量守恒定律、方程式的書寫等，解答時要認真分析題目所給信息，運用所學(xué)知識去解決新的信息問題，學(xué)以致用，綜合分析．