Question

25、過氧化鈉（Na₂O₂）是一種淡黃色固體．在一次科技活動中，某化學興趣小組的同學將包有Na₂O₂固體的棉花放入了如圖1的實驗中，發現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；同時也驚奇地發現棉花燃燒了起來．
（1）實驗過程中“下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅”的現象
說明二氧化碳具有

CO₂密度比空氣大

、

CO₂不能燃燒也不支持燃燒的性質

的性質．
（2）棉花為什么會燃燒呢？小組同學認為棉花要燃燒，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：

溫度達到著火點

兩個條件．
提出問題：在上述實驗中是如何給棉花提供a和b這兩個燃燒條件的呢？
查閱資料：①在常溫下Na₂O₂和CO₂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．
【設計實驗】：經過討論后，小組同學
設計了如圖2的實驗進行探究．

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（D裝置的U型管內放有足量的Na₂O₂固體，燒杯內盛有飽和的澄清石灰水），并按圖2組裝整套實驗儀器；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小木條，觀察現象．
注：整個實驗中不考慮稀鹽酸的揮發和空氣對實驗的影響，B裝置可除去二氧化碳氣體中混有的水蒸氣．
實驗現象：①無水硫酸銅沒有變藍色；②帶火星的小木條復燃；③飽和的澄清石灰水變渾濁．
實驗分析：D裝置的燒杯內澄清石灰水變渾濁的原因是

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

．
得出結論：①“小木條復燃”說明Na₂O₂和CO₂反應產生的一種氣體，使圖1中的棉花滿足了燃燒的一個條件；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，使圖1中的棉花滿足了燃燒的另一個條件．
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，小明認為生成的固體是NaOH，小紅認為是Na₂CO₃，同學們經過思考后認為

小明

同學的猜想是錯誤的，理由是：

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

．
②Na₂O₂和CO₂反應的化學方程式是

2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑

．

Answer 1

分析：本題首先由蠟燭熄滅的現象，得出二氧化碳的性質：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．然后提出問題，燃燒的三個條件是什么？結合課本知識，燃燒的三個條件缺一不可：①物質具有可燃性②可燃物與氧氣接觸③可燃物必需達到著火點．再提出問題：如何給棉花提供a和b這兩個燃燒條件的呢？再通過查閱資料，然后設計實驗方案、進行實驗，最后得出正確的結論，符合科學探究的基本環節．還考査了氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減少；本題還進行了拓展延伸，利用了元素的質量守恒，還包含了化學方程式的書寫，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．
（2）燃燒有三個條件：①物質具有可燃性②可燃物與氧氣接觸③可燃物必需達到著火點．故答案為：a：與氧氣接觸  b：溫度達到著火點
【實驗分析】：D裝置的燒杯內澄清石灰水變渾濁的原因是：Na₂O₂和CO₂反應放出熱量，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．
【得出結論】：“飽和的澄清石灰水變渾濁”說明Na₂O₂和CO₂反應放出熱量．故答案為：放出
【拓展提高】：根據質量守恒定律，反應前后原子的種類和數量沒有改變，因此小明的猜想是錯誤的，不可能有氫元素．Na₂O₂和CO₂反應生成碳酸鈉和氧氣．故答案為：①小明；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↑

點評：本考點屬于實驗探究題，科學探究的基本環節包括：提出問題、建立假設、收集證據（包括設計實驗方案、進行實驗等）、獲得結論、交流評價等．還考查了燃燒的條件，并以燃燒的條件為主線，展開了一系列的探究，綜合性比較強．本考點主要出現在實驗題中．