Question

過氧化鈉(Na₂O₂)是一種黃色固體。某次科技活動中，某化學興趣小組的同學將包有Na₂O₂固體的棉花放入右圖燒杯中，緩慢倒人CO₂后發現處于下位的蠟燭先熄滅，上位的后熄滅，同時又驚奇的發現棉花燃燒起來。

I．實驗過程中“下位的蠟燭先熄滅，上位的后熄滅”的現象

說明二氧化碳具有的性質是______________________。

Ⅱ．棉花為什么會燃燒呢?小組同學聯想起物質燃燒的相關知識，推理出棉花要燃燒，除了我們已知“棉花是可燃物”之外，還需滿足的條件為_________________________________。

【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】2Na₂O₂+2CO₂=Na₂CO₃+O₂↑；  2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；

白色的無水硫酸銅遇水會變呈藍色。

【設計實驗】經過討論后，小組同學設計了如下圖的實驗進行探究。

【實驗步驟】 (1)按上圖裝配好裝置，并檢查其氣密性；

(2)將相關的試劑放入對應的儀器中；

(3)推動注射器的活塞，把稀鹽酸注入錐形瓶內，并固定活塞位置；

A中發生的反應方程式為________________________；

(4)一段時間后，在a處放置一根帶火星的小木條，觀察現象。

【實驗現象】 (1)C中干燥管中沒有出現藍色

(2)a處帶火星的小木條復燃；

(3)D處燒杯中水的溫度升高。

【實驗分析】 (1)B裝置的作用是____________；為什么要有此裝置__________________；

(2)C裝置的作用是_________________；

(3)D裝置的燒杯內水溫升高的原因是_____________________________。

【實驗結論】 “小木條復燃”說明了Na₂O₂和CO₂反應產生了氧氣并放出熱量；滿足了棉花燃燒的條件，棉花的主要成分為纖維素，可用(C₆H_l0O₅)_n來表示，試寫出纖維素完全燃燒的方程式___________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

I．密度比空氣的密度大；不能燃燒，也不能支持燃燒

Ⅱ．與氧氣（或空氣）接觸   溫度達到著火點

【實驗步驟】（3）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

【實驗分析】（1）除去二氧化碳中的水蒸氣 防止水與Na₂O₂反應生成氧氣

（2）檢驗二氧化碳中水蒸氣是否除盡

（3）Na₂O₂和CO₂反應放出了熱量

【實驗結論】 (C₆H₁₀O₅)_n+6nO₂點燃5nH₂O+6nCO₂

【解析】

試題分析：I．實驗過程中“下位的蠟燭先熄滅，上位的后熄滅”的現象說明二氧化碳密度比空氣的密度大；不能燃燒，也不能支持燃燒。

Ⅱ．棉花燃燒需滿足的條件為：與氧氣（或空氣）接觸、溫度達到著火點。

【實驗步驟】(3)A中是碳酸鈣和鹽酸反應，反應方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；

【實驗分析】 (1)B裝置中是濃硫酸，其作用是除去二氧化碳中的水蒸氣；此裝置的作用是防止水與Na₂O₂反應生成氧氣；

(2)C裝置中是無水硫酸銅，其作用是檢驗二氧化碳中水蒸氣是否除盡；

(3)D裝置的燒杯內水溫升高的原因是Na₂O₂和CO₂反應放出了熱量。

【實驗結論】纖維素完全燃燒的方程式為(C₆H₁₀O₅)_n+6nO₂點燃5nH₂O+6nCO₂。

考點：二氧化碳的性質；燃燒的條件；濃硫酸的用途；無水硫酸銅的用途。

點評：二氧化碳密度比空氣的密度大，不能燃燒，也不能支持燃燒，可做滅火劑。

燃燒必須同時具備三個條件才可以：1、有可燃物；2、可燃物與氧氣接觸；3、溫度達到可燃物的著火點。

濃硫酸具有吸水性，可做干燥劑；無水硫酸銅遇水變藍色，可以用來檢驗水的存在與否。