Question

化学教师在课堂上做了一个小魔术：吹气生火．只见老师通过一根细长的玻璃管，对着蒸发皿中的一团棉花吹气，不一会，棉花就燃烧起来．同学们觉得很好奇：通常情况下，嘴中呼出的气体是不会使棉花燃烧的．为什么老师对着棉花吹气就能使其燃烧？

同学们已经知道：可燃物的燃烧需要两个条件①

 

②

 

；
小娟同学课下询问老师知道了其中的道理：口中吹出的气体中含有一定量的CO₂，棉花（实为脱脂棉）中包裹着黄色过氧化钠（Na₂O₂），CO₂与Na₂O₂反应生成白色的Na₂CO₃和氧气，同时放出大量的热，最终使棉花燃烧起来．请帮助小娟同学完成下列问题：
（1）写出Na₂O₂与CO₂反应的化学方程式：

 

．
（2）小娟同学通过查阅资料得知：
①Na₂O₂不仅能与CO₂反应也能够与H₂O反应．
②碱石灰中的成分既能吸收水蒸气，又能吸收二氧化碳．
她设计了如图所示装置，来验证Na₂O₂与CO₂反应生成了O₂，并测定某过氧化钠样品中Na2O2的质量分数（杂志不参加反应）．
实验步骤如下：①连接装置并检查气密性；
②向A-C装置中加入相应的药品，其中B装置内加入过氧化拿样品的质量为9.0g；
③缓慢通入CO₂，充分反应后，称得B装置中固体药品的质量为11.8g．
回答下列问题：
a．检验D装置中收集到的气体是氧气的操作是

 

．
b．A装置的主要作用是

 

．装置A中干燥及能否使用碱石灰？

 

（填“能”或“不能”），原因是

 

c．装置c的作用是

 

d．实验测得该过氧化钠样品中Na₂O₂的质量分数为

 

．（精确到0.1%）

Answer 1

考点：燃烧的条件与灭火原理探究,气体的净化（除杂）,氧气的检验和验满,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：根据可燃物燃烧条件分析，可燃物燃烧的条件是：与氧气接触、达到着火点．
（1）根据信息：CO₂与Na₂O₂反应生成白色的Na₂CO₃和氧气．写出化学反应方程式；
（2）据氧气的检验方法，二氧化碳、氧气的净化的方法，气体净化的相关知识及质量分数的计算解答此题．

解答：解：可燃物燃烧的条件是：与氧气接触、达到着火点．
故答案为：①温度达到着火点  ②与氧气接触
（1）通过信息：CO₂与Na₂O₂反应生成白色的Na₂CO₃和氧气，可知反应方程式是：2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂．
（2）a、氧气的检验方法，用带火星的木条伸入瓶内，如木条复燃，证明D中收集的是氧气；
b、A装置的作用是净化二氧化碳，即用浓硫酸吸收二氧化碳中的水蒸汽；装置A中干燥剂不能使用碱石灰，因为碱石灰中的成分既能吸收水蒸气，又能吸收二氧化碳；
c、据实验知，B装置中二氧化碳与过氧化钠反应，生成氧气，进入装置C，同时进入装置C的可能还有未反应的二氧化碳，碱石灰中的成分能吸收二氧化碳，故装置C的作用是吸收过量的二氧化碳；
d、解：反应后混合物的质量增加了11.8g-9.0g=2.8g，由反应2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂知，2Na₂O₂变为2Na₂CO₃增加了2个O和2个C，设质量增加2.8g，需要的过氧化钠为x
        2Na₂O₂→2CO
        156     56     
        X       2.8g
       

156

56

═

x

2.8g

，X=7.8g，
    故过氧化钠样品中Na₂O₂的质量分数为

7.8g

9.0g

×100%=86.7%；
故答案为：①温度达到着火点，②与氧气接触；
（1）2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂；
（2）a、将带火星的木条放在集气瓶中，木条复燃，证明D中收集的是氧气；
b、，不能，碱石灰中的成分既能吸收水蒸气，又能吸收二氧化碳；
c、吸收过量的二氧化碳；
d、86.7%．

点评：本考点属于实验探究题，考查了过氧化钠的有关性质和变化的规律，还考查了反应装置、除杂装置和干燥装置等，综合性比较强．既有实验过程的探究，又有结论的探究．同时考查实验现象的描述和化学方程式的配平及有关计算，本考点主要出现在实验题中．