Question

过氧化钠（Na₂O₂）是一种淡黄色固体．在一次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有Na₂O₂固体的棉花放入了如图1的实验中，发现了高低不同的两根蜡烛，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭；同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来．

（1）实验过程中“下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭”的现象说明二氧化碳具有

 

、

 

的性质．
（2）棉花为什么会燃烧呢？小组同学认为棉花要燃烧，除了满足“棉花是可燃物”这一条件，还另需满足a：

 

、b：

 

两个条件．
【提出问题】在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢？
【查阅资料】1、在常温下Na₂O₂和CO₂能发生化学反应．2、无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色．
【设计实验】经过讨论后，小组同学设计了如下图2的实验进行探究．
【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（D装置的U型管内放有足量的Na₂O₂固体，烧杯内盛有饱和的澄清石灰水），并按图2组装整套实验仪器；
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小木条，观察现象．
注：整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响．
【实验现象】①无水硫酸铜没有变蓝色；②带火星的小木条复燃；③饱和的澄清石灰水变浑浊．
【实验分析】①浓硫酸的作用是：

 

．
②D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是

 

．
【得出结论】①“小木条复燃”说明Na₂O₂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；②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na₂O₂和CO₂反应将

 

能转化为热能，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，小明认为生成的固体是NaOH，小红认为是Na₂CO₃，同学们经过思考后认为

 

同学的猜想是错误的，理由是：

 

．
②Na₂O₂和CO₂反应的化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：燃烧的条件与灭火原理探究,气体的干燥（除水）,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：（1）本题首先由蜡烛熄灭的现象，得出二氧化碳的性质：二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；二氧化碳的密度比空气的密度大．
（2）燃烧的三个条件是什么？结合课本知识，燃烧的三个条件缺一不可：①物质具有可燃性②可燃物与氧气接触③可燃物必需达到着火点．
【实验分析】①根据浓硫酸的特性解答；
②根据氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减少；
【得出结论】当物质发生化学反应时，反应物能量高，生成物能量低，放热反应，化学能→热能；生成物能量高，反应物能量低，吸热反应，热能→化学能．
【拓展提高】
①根据质量守恒定律，在化学反应前后元素的种类不变．
②根据题意写出化学方程式．

解答：解：
（1）由“下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭．”从而得出二氧化碳的密度比空气的密度大；二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧．故答案为：CO₂密度比空气大、CO₂不能燃烧也不支持燃烧的性质．
（2）燃烧有三个条件：①物质具有可燃性；
②可燃物与氧气接触；
③可燃物必需达到着火点，
故答案为：a：与氧气接触  b：温度达到着火点．
【实验分析】：①浓硫酸具有吸水性，浓硫酸的作用是除去二氧化碳气体中混有的水蒸气；
②D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是：Na₂O₂和CO₂反应放出热量，而氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减少，因此变浑浊，故答案为：Na₂O₂和CO₂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．
【得出结论】：
①当Na₂O₂和CO₂化学反应时，放出热量，说明反应物能量高，生成物能量低，放热反应，化学能转化为热能；
【拓展提高】：
①根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数量没有改变，因此小明的猜想是错误的，不可能有氢元素．
②Na₂O₂和CO₂反应生成碳酸钠和氧气．化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑
答案：
（1）CO₂密度比空气大、CO₂不能燃烧也不支持燃烧 
（2）与氧气接触、温度达到着火点
【实验分析】
①除去二氧化碳气体中混有的水蒸气．
②Na₂O₂和CO₂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
【得出结论】
②化学能
【拓展提高】
①小明，反应前后元素种类不变，反应物中没有氢元素所以不能生成NaOH
②2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂

点评：本考点属于实验探究题，科学探究的基本环节包括：提出问题、建立假设、收集证据（包括设计实验方案、进行实验等）、获得结论、交流评价等．还考查了燃烧的条件，并以燃烧的条件为主线，展开了一系列的探究，综合性比较强．本考点主要出现在实验题中．