Question

10．過氧化鈉是一種黃色固體，化學式為Na₂O₂，化學興趣小組的同學將包郵過氧化鈉固體的棉花放入如圖所示的燒杯中，緩慢倒入二氧化碳氣體后，發(fā)現(xiàn)位于下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅，同時發(fā)現(xiàn)棉花燃燒起來．
（1）實驗中：位于下面的蠟燭先熄滅，上面的后熄滅．這一現(xiàn)象說明二氧化碳具有二氧化碳密度大于空氣密度，不燃燒也不支持燃燒性質(zhì)．
（2）棉花為什么會燃燒呢？小組同學聯(lián)想起物質(zhì)燃燒的相關知識，推理出棉花要燃燒，除了滿足“棉花是可燃物”這一條件，還需要滿足的條件是氧氣和溫度、達到棉花的著火點．
提出問題：在實驗中是如何給棉花燃燒提供上述條件的呢？
查閱資料：在常溫下Na₂O₂和CO₂能發(fā)生化學反應．
設計實驗：經(jīng)過討論后，小組同學利用如圖所示的實驗裝置進行探究．要使Na₂O₂與CO₂反應，實驗裝置中導管口正確的鏈接順序是adeb．

實驗步驟：①按以上順序裝好裝置，并檢查其氣密性，添加藥品；
②推動注射器，并將稀鹽酸注入錐形瓶中；
③一段時間后，在尾氣處放置一根帶火星的小木條，觀察現(xiàn)象．
實驗現(xiàn)象：帶火星的小木條復燃且飽和澄清石灰水變渾濁．
實驗分析：①濃硫酸的作用是除去CO₂中的水蒸氣；
②燒杯內(nèi)變渾濁的原因是溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，溶質(zhì)析出．
實驗結論：①“小木條復燃”說明了Na₂O₂和CO₂反應產(chǎn)生了氧氣；
②“飽和的澄清石灰水變渾濁”說明Na₂O₂和CO₂反應放出（填“吸收”或“放出”）熱量，使棉花滿足了燃燒條件．
（3）已知Na₂O₂和CO₂反應生成上述氣體的同時還有純堿生成．欲產(chǎn)生16g氧氣，至少需要過氧化鈉的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析 二氧化碳具有密度比空氣大且既不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)，常用作滅火劑，燃燒的條件是有可燃物，與氧氣接觸，溫度達到可燃物的著火點，要使Na₂O₂與CO₂反應，須除去產(chǎn)生的二氧化碳中的水蒸氣，以防造成干擾，濃硫酸具有吸水性，可以用作干燥劑，過氧化鈉能與二氧化碳反應放出熱量，使溫度升高，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，會析出氫氧化鈣固體而使溶液變渾濁，過氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，根據(jù)氧氣的質(zhì)量可以求得需要過氧化鈉的質(zhì)量．

解答 解：
（1）位于下面的蠟燭先熄滅，上面的后熄滅．說明具有密度比空氣大且既不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)，所以本題答案為：二氧化碳密度大于空氣密度，不燃燒也不支持燃燒；
（2）燃燒的條件是有可燃物，與氧氣接觸，溫度達到可燃物的著火點，所以本題答案為：氧氣和溫度、達到棉花的著火點；
要使Na₂O₂與CO₂反應，須除去產(chǎn)生的二氧化碳中的水蒸氣，以防造成干擾，使用濃硫酸干燥二氧化碳氣體時，需使氣體從長管進入干燥瓶，從短管逸出，所以本題答案為：adeb；
濃硫酸具有吸水性，可以用作干燥劑，用于除水，所以本題答案為：除去CO₂中的水蒸氣；
過氧化鈉能與二氧化碳反應放出熱量，使溫度升高，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，會析出氫氧化鈣固體而使溶液變渾濁，所以本題答案為：溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，溶質(zhì)析出；
“小木條復燃”說明了Na₂O₂和CO₂反應產(chǎn)生了氧氣，所以本題答案為：氧氣；
“飽和的澄清石灰水變渾濁”說明Na₂O₂和CO₂反應放出了熱量（注意此處強調(diào)的是飽和溶液的渾濁，應該考慮這種特殊物質(zhì)的溶解性變化趨勢），所以本題答案為：放出；
（3）設需要過氧化鈉的質(zhì)量為x，則有
2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑
  156                                 32
     x                                 16g
$\frac{156}{x}=\frac{32}{16g}$
x=78g．
答：需要過氧化鈉的質(zhì)量為78g．

點評 本題探究了過氧化鈉與二氧化碳反應的有關知識，完成此題，需要從題干敘述中抽取有用的信息，然后進行解題．