Question

過氧化鈉(Na₂O₂)是一種淡黃色固體。在一次科技活動中，同學們將包有Na₂O₂固體的棉花放入了如右圖所示的裝置中，發現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，同時也驚奇地發現棉花燃燒了起來。

（1）實驗過程中蠟燭由下往上依次熄滅，說明二氧化碳
具有               、                 的性質。
（2）棉花為什么會燃燒呢？同學們認為棉花要燃燒，除了滿足棉花是可燃物之外，還需
滿足                          、                          。
【提出問題】上述實驗中是如何給棉花提供燃燒條件的？
【查閱資料】1．在常溫下Na₂O₂與CO₂、H₂O均能發生化學反應。
　　　　    2．無水硫酸銅為白色固體，吸水后變為藍色。
【實驗設計】經過討論，同學們設計用下圖所示裝置進行實驗探究。

【實驗步驟】①檢查整套裝置的氣密性；
②把相關的試劑放入對應的儀器內；③用力推動針筒的活塞，把稀鹽酸注入試管內；
④一段時間后，在P處放置一根帶火星的木條，觀察現象。
注意：整個實驗過程中不考慮稀鹽酸的揮發和空氣對實驗的影響。
【實驗現象】①帶火星的木條復燃②無水硫酸銅沒有變藍色③飽和的澄清石灰水變渾濁。
【實驗分析】D裝置燒杯內澄清石灰水變渾濁的原因是                         。
【實驗結論】①Na₂O₂和CO₂反應生成一種氣體，使圖1中的棉花滿足了燃燒的一個條件。
②使圖1中的棉花滿足了燃燒的另一條件是：Na₂O₂和CO₂反應過程中  （填放熱或吸熱）
【拓展提高】①Na₂O₂和CO₂反應除生成一種氣體外，還生成了一種固體，學生甲認為生成的固體是NaOH，學生乙認為是Na₂CO₃，同學們經思考后認為　　同學的猜想是錯誤的，理由是　                                                             　　。
②寫出Na₂O₂和CO₂反應的化學方程式   　　                               。

Answer 1

(1)CO₂密度比空氣大   CO₂不能燃燒也不支持燃燒的性質。(2)與氧氣接觸 溫度達到著火點 【實驗分析】Na₂O₂和CO₂反應放出熱量，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。 【實驗結論】放熱
【拓展提高】:① 甲   反應前后元素種類不變，反應物中沒有氫元素所以不能生成NaOH。②2Na₂O₂＋2CO₂=2Na₂CO₃+O₂

解析試題分析：（1）蠟燭由下往上依次熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，且不能燃燒、也不支持燃燒。
（2）根據燃燒的條件分析，燃燒要同時滿足三個條件，即：可燃物、與氧氣（或空氣）充分接觸、溫度達到可燃物燃燒所需的最低溫度（也叫著火點），那么棉花的燃燒，也必須符合這三個條件，由于棉花本身是可燃物，故還需滿足與氧氣接觸和溫度達到著火點這兩個條件。
【實驗分析】澄清石灰水變渾濁，只有兩種可能：一是與某物質（如二氧化碳等）反應，生成了碳酸鈣沉淀；二是溫度發生變化（升溫），石灰水中的溶質從溶液中析出了；由于“U”型管內的物質與D裝置中的澄清石灰水是分離的，故相互間是不能發生反應的，那么只能是其中的Na₂O₂和A裝置中產生的CO₂發生了反應（因為C中無水硫酸銅沒有變藍色，說明水已全部被B中濃硫酸吸收），放出熱量，使石灰水溫度升高，由于氫氧化鈣的溶解度隨之減小，故析出氫氧化鈣固體而使燒杯內澄清石灰水變渾濁。
【實驗結論】根據上面的分析可知，Na₂O₂和CO₂的反應過程中放出了熱量。
【拓展提高】①由于該反應的反應物是Na₂O₂和CO₂，即反應物中共含有Na、C、O三種元素，其中不含有氫元素，結合質量守恒定律中的元素守恒，即化學變化中元素的種類和質量都不變，可知生成物中不可能含有H元素，也就不會是NaOH。
②根據題意，Na₂O₂和CO₂在常溫下反應，生成了O₂和Na₂CO₃，故反應的化學方程式是2Na₂O₂＋2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
考點：二氧化碳的化學性質，二氧化碳的物理性質，常見氣體的檢驗與除雜方法，燃燒與燃燒的條件，溶解度的影響因素，質量守恒定律及其應用，書寫化學方程式
點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質的性質或變化規律，根據給出的實驗設計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現象，來驗證該物質的性質或變化規律等。