Question

25、過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）是一種淡黃色固體．在一次科技活動(dòng)中，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)將包有Na₂O₂固體的棉花放入了如圖1的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)了高低不同的兩根蠟燭，下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅；同時(shí)也驚奇地發(fā)現(xiàn)棉花燃燒了起來(lái)．
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中“下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅”的現(xiàn)象
說(shuō)明二氧化碳具有

CO₂密度比空氣大

、

CO₂不能燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)

的性質(zhì)．
（2）棉花為什么會(huì)燃燒呢？小組同學(xué)認(rèn)為棉花要燃燒，除了滿足“棉花是可燃物”這一條件，還另需滿足a：

與氧氣接觸

、b：

溫度達(dá)到著火點(diǎn)

兩個(gè)條件．
提出問(wèn)題：在上述實(shí)驗(yàn)中是如何給棉花提供a和b這兩個(gè)燃燒條件的呢？
查閱資料：①在常溫下Na₂O₂和CO₂能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
②無(wú)水硫酸銅為白色固體，吸水后變?yōu)樗{(lán)色．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】：經(jīng)過(guò)討論后，小組同學(xué)
設(shè)計(jì)了如圖2的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．

實(shí)驗(yàn)步驟：①檢查整套裝置的氣密性；②把相關(guān)的試劑放入對(duì)應(yīng)的儀器內(nèi)（D裝置的U型管內(nèi)放有足量的Na₂O₂固體，燒杯內(nèi)盛有飽和的澄清石灰水），并按圖2組裝整套實(shí)驗(yàn)儀器；③用力推動(dòng)針筒的活塞，把稀鹽酸注入試管內(nèi)；④一段時(shí)間后，在P處放置一根帶火星的小木條，觀察現(xiàn)象．
注：整個(gè)實(shí)驗(yàn)中不考慮稀鹽酸的揮發(fā)和空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，B裝置可除去二氧化碳?xì)怏w中混有的水蒸氣．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①無(wú)水硫酸銅沒(méi)有變藍(lán)色；②帶火星的小木條復(fù)燃；③飽和的澄清石灰水變渾濁．
實(shí)驗(yàn)分析：D裝置的燒杯內(nèi)澄清石灰水變渾濁的原因是

Na₂O₂和CO₂反應(yīng)放出熱量，使石灰水溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，析出氫氧化鈣固體

．
得出結(jié)論：①“小木條復(fù)燃”說(shuō)明Na₂O₂和CO₂反應(yīng)產(chǎn)生的一種氣體，使圖1中的棉花滿足了燃燒的一個(gè)條件；②“飽和的澄清石灰水變渾濁”說(shuō)明Na₂O₂和CO₂反應(yīng)

放出

（填“吸收”或“放出”）熱量，使圖1中的棉花滿足了燃燒的另一個(gè)條件．
拓展提高：①Na₂O₂和CO₂反應(yīng)除生成一種氣體外，還生成了一種固體，小明認(rèn)為生成的固體是NaOH，小紅認(rèn)為是Na₂CO₃，同學(xué)們經(jīng)過(guò)思考后認(rèn)為

小明

同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的，理由是：

反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素所以不能生成NaOH

．
②Na₂O₂和CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑

．

Answer 1

分析：本題首先由蠟燭熄滅的現(xiàn)象，得出二氧化碳的性質(zhì)：二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒；二氧化碳的密度比空氣的密度大．然后提出問(wèn)題，燃燒的三個(gè)條件是什么？結(jié)合課本知識(shí)，燃燒的三個(gè)條件缺一不可：①物質(zhì)具有可燃性②可燃物與氧氣接觸③可燃物必需達(dá)到著火點(diǎn)．再提出問(wèn)題：如何給棉花提供a和b這兩個(gè)燃燒條件的呢？再通過(guò)查閱資料，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得出正確的結(jié)論，符合科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)．還考査了氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減少；本題還進(jìn)行了拓展延伸，利用了元素的質(zhì)量守恒，還包含了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，要注意配平．

解答：解：（1）由“下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅．”從而得出二氧化碳的密度比空氣的密度大；二氧化碳既不能燃燒也不能支持燃燒．故答案為：CO₂密度比空氣大、CO₂不能燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)．
（2）燃燒有三個(gè)條件：①物質(zhì)具有可燃性②可燃物與氧氣接觸③可燃物必需達(dá)到著火點(diǎn)．故答案為：a：與氧氣接觸  b：溫度達(dá)到著火點(diǎn)
【實(shí)驗(yàn)分析】：D裝置的燒杯內(nèi)澄清石灰水變渾濁的原因是：Na₂O₂和CO₂反應(yīng)放出熱量，而氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減少，因此變渾濁．故答案為：Na₂O₂和CO₂反應(yīng)放出熱量，使石灰水溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，析出氫氧化鈣固體．
【得出結(jié)論】：“飽和的澄清石灰水變渾濁”說(shuō)明Na₂O₂和CO₂反應(yīng)放出熱量．故答案為：放出
【拓展提高】：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)量沒(méi)有改變，因此小明的猜想是錯(cuò)誤的，不可能有氫元素．Na₂O₂和CO₂反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣．故答案為：①小明；反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素所以不能生成NaOH．②2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)屬于實(shí)驗(yàn)探究題，科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)包括：提出問(wèn)題、建立假設(shè)、收集證據(jù)（包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等）、獲得結(jié)論、交流評(píng)價(jià)等．還考查了燃燒的條件，并以燃燒的條件為主線，展開(kāi)了一系列的探究，綜合性比較強(qiáng)．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．