Question

过氧化钠（Na₂O₂）是一种黄色固体．某次科技活动中，化学兴趣小组的同学将包有Na₂O₂固体的棉花放入如图1烧杯中，缓慢倒入CO₂后发现处于下位的蜡烛先熄灭，上位的后熄灭，同时又惊奇的发现棉花燃烧起来．

I．实验过程中“下位的蜡烛先熄灭，上位的后熄灭”的现象说明 二氧化碳具有的性质是

 

、

 

．
Ⅱ．棉花为什么会燃烧呢？小组同学联想起物质燃烧的相关知识，推理出棉花要燃烧，除了我们已知“棉花是可燃物”之外，还需满足的条件为

 

、

 

．
提出问题：在实验中是如何给棉花燃烧提供上述条件的呢？
查阅资料：2Na₂O₂+2CO₂=Na₂CO₃+O₂↑       2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
设计实验：经过讨论后，小组同学设计了如图2的实验进行探究．
（提示：浓硫酸有吸水性，白色无水硫酸铜遇水变蓝）
实验步骤：
（1）按如图2装配好装置，并检查整套装置气密性；具体查气密性方法是：

 

；
（2）将相关的试剂放入对应的仪器中；
（3）推动注射器的活塞，把稀盐酸注入锥形瓶内，并固定活塞位置；A中发生的反应方程式

 

；
（4）一段时间后，在a处放置一根带火星的小木条，观察现象．
实验现象：
（1）C中干燥管中没有出现蓝色；
（2）a处带火星的小木条复燃；
（3）D处烧杯中水的温度升高．
实验分析：
（1）B装置的作用是

 

；为什么要有此装置

 

；
（2）C装置的作用是

 

；
（3）D装置的烧杯内水温升高的原因是

 

．

Answer 1

考点：燃烧的条件与灭火原理探究,检查装置的气密性,气体的净化（除杂）,二氧化碳的实验室制法,二氧化碳的物理性质,二氧化碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,燃烧与燃烧的条件

专题：科学探究

分析：Ⅰ．实验过程：
二氧化碳灭火的原因：①二氧化碳的密度比空气大；②二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧；
Ⅱ．可燃物燃烧的条件是：①与氧气接触；②达到可燃物的着火点；
实验步骤：（1）根据检查气密性的方法解答；
（3）盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙和水和二氧化碳；
实验分析：
（1）大多数的固体物质的溶解度随着温度的升高而增大，而氢氧化钙的溶解度却随着温度升高而减小；
（2）浓硫酸具有吸水性，常用来干燥气体，硫酸铜遇水变蓝，常用来检验是否含有水蒸气；
实验结论：
（1）氧气能使带火星的木条复燃；
（2）据石灰水变浑浊可知溶液温度升高，Na₂O₂和CO₂反应放热．

解答：解：
实验过程：Ⅰ．
向烧杯中倒入二氧化碳，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气的密度大；二氧化碳接触火焰，没有燃烧起来，说明不能燃烧；蜡烛熄灭了，说明不能支持燃烧；
Ⅱ、物质燃烧需要三个条件：①物质是可燃物②与氧气接触③温度达到着火点．棉花是可燃物，还需要满足与氧气接触，温度达到着火点；
实验步骤：（1）查气密性方法是按如图2装配好装置，将C末端的导管放入水中，然后两只手紧握锥形瓶，看是否有气泡产生；
（3）推动注射器的活塞，把稀盐酸注入锥形瓶内，盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙和水和二氧化碳；
实验分析：（1）从图1我们知道，Na₂O₂和CO₂能发生反应，产生氧气，并放出了热量，棉花因有热量使温度达到着火点，就燃烧了起来．在图2中，Na₂O₂和CO₂发生反应，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，从而使澄清石灰水变浑浊；
（2）B装置的作用是除去CO₂中混有的水蒸气（或干燥气体），防止水与Na₂O₂反应生成氧气，造成干扰；C装置的作用是检验水蒸气是否除尽；
故答案为：
Ⅰ．密度比空气大，不可燃烧且不支持燃烧；
Ⅱ．与氧气接触，温度达到着火点；
实验步骤：（1）将C末端的导管放入水中，然后两只手紧握锥形瓶，看是否有气泡产生；
（3）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
实验分析：（1）除去CO₂中混有的水蒸气（或干燥）；防止水与Na₂O₂反应生成氧气，造成干扰；
（2）检验水蒸气是否除尽；
（3）Na₂O₂与CO₂反应放出热量，使氢氧化钙溶液温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，析出氢氧化钙固体；

点评：本题考查内容相对综合，涉及到的知识点有二氧化碳的性质、燃烧的条件、固体物质溶解度影响因素等，主要是运用基础知识去解决新的信息问题，这就要求学生学以致用，综合分析考虑．