题目内容

7．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密度比空气大，不可燃烧且不支持燃烧．
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，还需满足的条件为与氧气接触，温度达到着火点．
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：1、2Na2O2+2CO2═Na2CO3+O2↑；  2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
2、浓硫酸有吸水性，无水硫酸铜遇水白色会变成蓝色．

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．实验步骤：
（1）按图装配好装置，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CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；（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装置的作用是除去CO2中混有的水蒸气；为什么要有此装置防止水与Na2O2反应生成氧气，造成干扰；
（2）C装置的作用是检验水蒸气是否除尽；
（3）D装置的烧杯内水温升高的原因是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．
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．

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：（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：（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．

练习册系列答案
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（4）吸烟有害健康，烟草燃烧时产生的烟气中含有一种能与血红蛋白结合的有毒气体，它是CO．
19．根据下列图示装置回答问题：

（1）写出仪器名称a酒精灯  b试管
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（4）若要制取二氧化碳，选择的发生装置是B，将气体通入澄清石灰水，如澄清石灰水变浑浊，则为二氧化碳，收集装置C，实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，如何检验二氧化碳？请写出有关操作和现象将气体通入澄清石灰水，如澄清石灰水变浑浊，则为二氧化碳．
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b．产生的CO2与H2O反应生成H2CO3，使石蕊试液变红
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16．某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答：

（1）指出仪器名称：a酒精灯，b试管．
（2）若要制取二氧化碳，应选用B（填“A”或“B”）．反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（3）若用高锰酸钾加热制取氧气，应选用的气体发生装置是A（填“A”或“B”）．
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[资料1]碱石灰既能吸收水又能吸收二氧化碳；浓硫酸可以吸收水蒸气；
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来检验CO2气体；
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H2C2O4•3H2O$→_{△}^{H_{2}SO_{4}}$CO2↑+CO↑+4H2O
（1）下列可用作草酸分解制取气体的装置是d（填字母编号）．

【问题讨论】用如图所示装置进行实验：

（2）实验前应先检查装置的气密性．
（3）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是c、a（填字母编号）．
a．浓硫酸       b．澄清的石灰水      c．氢氧化钠溶液
（4）写出A装置中发生的化学反应方程式CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．
（5）B装置的作用是验证CO2已除尽．
（6）对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是：
①加热前将装置中的空气排出，防止发生爆炸． ②停止加热后驱赶装置中滞留的CO2，使其全部被E装置中碱石灰全部吸收．
（7）写出D装置中所发生反应的一个化学方程式Fe2O3+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
【数据分析与计算】
[资料4]铁的常见氧化物中铁的质量分数：
铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4
铁的质量分数77.8%70.0%72.4%
（8）称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数．
①D中充分反应后得到Fe粉的质量为m g，则7.0＜m＜7.78．
②实验前后称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁的质量分数是76.0%．
【实验评价】
反思1：本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则测得样品中铁的质量分数会偏小（填“偏小”、“不变”或“偏大”）．
反思2：请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷缺少尾气处理装置．

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