Question

过氧化钠(Na₂O₂)是一种黄色固体。某次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有Na₂O₂固体的棉花放入右图烧杯中，缓慢倒人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↑；

白色的无水硫酸铜遇水会变呈蓝色。

【设计实验】经过讨论后，小组同学设计了如下图的实验进行探究。

【实验步骤】 (1)按上图装配好装置，并检查其气密性；

(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为________________________；

(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_____________________________。

【实验结论】 “小木条复燃”说明了Na₂O₂和CO₂反应产生了氧气并放出热量；满足了棉花燃烧的条件，棉花的主要成分为纤维素，可用(C₆H_l0O₅)_n来表示，试写出纤维素完全燃烧的方程式___________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

I．密度比空气的密度大；不能燃烧，也不能支持燃烧

Ⅱ．与氧气（或空气）接触   温度达到着火点

【实验步骤】（3）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

【实验分析】（1）除去二氧化碳中的水蒸气 防止水与Na₂O₂反应生成氧气

（2）检验二氧化碳中水蒸气是否除尽

（3）Na₂O₂和CO₂反应放出了热量

【实验结论】 (C₆H₁₀O₅)_n+6nO₂点燃5nH₂O+6nCO₂

【解析】

试题分析：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密度比空气的密度大；不能燃烧，也不能支持燃烧。

Ⅱ．棉花燃烧需满足的条件为：与氧气（或空气）接触、温度达到着火点。

【实验步骤】(3)A中是碳酸钙和盐酸反应，反应方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；

【实验分析】 (1)B装置中是浓硫酸，其作用是除去二氧化碳中的水蒸气；此装置的作用是防止水与Na₂O₂反应生成氧气；

(2)C装置中是无水硫酸铜，其作用是检验二氧化碳中水蒸气是否除尽；

(3)D装置的烧杯内水温升高的原因是Na₂O₂和CO₂反应放出了热量。

【实验结论】纤维素完全燃烧的方程式为(C₆H₁₀O₅)_n+6nO₂点燃5nH₂O+6nCO₂。

考点：二氧化碳的性质；燃烧的条件；浓硫酸的用途；无水硫酸铜的用途。

点评：二氧化碳密度比空气的密度大，不能燃烧，也不能支持燃烧，可做灭火剂。

燃烧必须同时具备三个条件才可以：1、有可燃物；2、可燃物与氧气接触；3、温度达到可燃物的着火点。

浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂；无水硫酸铜遇水变蓝色，可以用来检验水的存在与否。