题目内容

过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中,化学兴趣小组设计了如右图所示的实验,其中A、C是包有过氧化钠的棉花,B是未包过氧化钠的棉花。实验中观察到A、C棉花依次燃烧,B棉花未燃烧。

(1)B棉花起的作用是_________________。

(2)棉花能燃烧,除了满足棉花是可燃物之外,还需满足_____________________  的条件。

【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.Na2O2与稀盐酸反应时,生成NaCl、H2O和O2。

2.在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应。

3.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,小组同学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。

【实验现象】①无水硫酸铜没有变蓝色;

②___________________________________;

③___________________________________。

【实验分析】

(3)B装置的作用是______________________。

(4)D装置中产生现象的原因是                           。

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

②Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化,使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件。

【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                                。

 

【答案】

(1)对照实验。

(2)与氧气接触,温度达到棉花的着火点以上。

【实验现象】②E中石灰水变混浊;

③P处带火星木条复燃。

【实验分析】

(3)除去A中浓盐酸挥发出的氯化氢气体。

(4)Na2O2与CO2反应放出热量,使烧杯E中石灰水温度升高,由于Ca(OH)2溶解度随温度升高而减小,因此升温导致饱和石灰水析出固体Ca(OH)2,产生浑浊。

【拓展提高】①甲,反应前没有H元素,因此不可能生成NaOH。

②2 Na2O2+2CO2      2Na2CO3+O2 ↑

【解析】(1)A、C是包有过氧化钠的棉花,B是未包过氧化钠的棉花.实验中观察到A、C棉花依次燃烧,B棉花未燃烧,是将B与A、C对比,从而得出结论;

(2)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,还缺少另外两个条件;

【实验现象】大理石和浓盐酸反应生成二氧化碳,进入B装置,饱和的碳酸氢钠溶液可与浓盐酸挥发出来的氯化氢气体反应从而除去氯化氢气体;通过C得到干燥的二氧化碳,除去混有的水蒸气,故D中无现象;E中过氧化钠固体与二氧化碳反应放热,氢氧化钙的溶解度随着温度升高而减小溶质析出,澄清的石灰水变浑浊;过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,使P处带火星的木条复燃;

【实验分析】

(3)E装置中需要纯净的二氧化碳,二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应,氯化氢气体与之可反应从而被除去;

(4)Na2O2与CO2反应放出热量,使烧杯E中石灰水温度升高,由于Ca(OH)2溶解度随温度升高而减小,因此升温导致饱和石灰水析出固体Ca(OH)2,产生浑浊;

【拓展提高】①根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变;而反应前的物质是Na2O2与CO2,没有H元素,因此不可能生成NaOH,故甲同学猜想错误;

②Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,方程式是:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑;

 

练习册系列答案
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(2010?新乡一模)当矿井内遇有灾害事故,造成环境中缺氧或出现高浓度有毒有害气体时,可佩戴“化学氧自救器”逃生.其化学反应原理为:正常呼气时,呼出的二氧化碳气体和药罐内生氧剂(过氧化钠Na2O2)发生化学反应产生氧气以供给人呼吸.某化学活动小组的同学围绕其化学反应原理进行了一系列的探究活动.

(1)用如图所示由A、B、C、D组合成的成套装置和有关药品制取并收集氧气.
①若用石灰石与稀酸盐反应制取二氧化碳,则A装置可采用下图中的
F或G
F或G
(填序号)有关反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
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②用C装置中的氢氧化钠溶液吸收未与过氧化钠反应的二氧化碳.请写出氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式
2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2O
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③证明生成的气体是氧气,可使用
带火星的木条
带火星的木条
进行检验.
(2)二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么其他物质?有位同学推测可能生成了一种酸或一种碱,另一个同学认为不可能,其理由是
二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素,故不可能生成含有氢元素的酸或碱
二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素,故不可能生成含有氢元素的酸或碱
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(3)有同学推测可能生成了一种碳酸盐.并设计了以下实验进行验证,请将下表填写完整.
实验步骤 实验现象 实验结论
将二氧化碳与过氧化钠反应后的固体
加入一只小试管中,然后滴加适量的稀盐酸,再把生成的气体通入澄清的石灰水
加入一只小试管中,然后滴加适量的稀盐酸,再把生成的气体通入澄清的石灰水
试管中有气泡冒出,澄清的石灰水变浑浊
试管中有气泡冒出,澄清的石灰水变浑浊
二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物是
碳酸盐
碳酸盐
(4)如果每人每小时消耗的氧气在某温度和压强条件下的体积为50L,若从矿井中逃生需2小时,则“化学氧自救器”中至少需要过氧化钠多少克?(已知:在上述温度和压强条件下氧气的密度为1.5g/L)

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