Question

7．過氧化鈉是一種黃色固體，化學(xué)式為Na₂O₂，化學(xué)興趣小組的同學(xué)將包有過氧化鈉固體的棉花放入如圖甲所示的燒杯中，緩慢倒入二氧化碳?xì)怏w后，發(fā)現(xiàn)位于下面的蠟燭先熄滅，上面的后熄滅，同時(shí)發(fā)現(xiàn)棉花燃燒起來．

（1）實(shí)驗(yàn)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密度大于空氣密度性質(zhì)．
（2）棉花為什么會(huì)燃燒呢？小組同學(xué)聯(lián)想起物質(zhì)燃燒的相關(guān)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與氧氣接觸，溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)．
提出問題：在實(shí)驗(yàn)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(xué)反應(yīng)．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：經(jīng)過討論后，小組同學(xué)利用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究．要使Na₂O₂與CO₂反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置中導(dǎo)管口正確的鏈接順序是a→d→e．
實(shí)驗(yàn)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(dòng)注射器，并將稀鹽酸注入錐形瓶中；
③一段時(shí)間后，在尾氣處放置一根帶火星的小木條，觀察現(xiàn)象．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：帶火星的小木條復(fù)燃且飽和澄清石灰水變渾濁．
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)論；①“小木條復(fù)燃”說明了Na₂O₂和CO₂反應(yīng)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(yīng)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(yīng)生成上述氣體的同時(shí)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(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，要使Na₂O₂與CO₂反應(yīng)，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(yīng)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(huì)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(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，根據(jù)U型管直來那個(gè)的增加可以求得氧氣的質(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)；
（2）燃燒的條件是有可燃物，與氧氣接觸，溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)；
要使Na₂O₂與CO₂反應(yīng)，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?xì)怏w時(shí)，需使氣體從長管進(jìn)入干燥瓶，從短管逸出．
實(shí)驗(yàn)分析：①濃硫酸具有吸水性，可以用作干燥劑，用于除水．
②過氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)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(huì)析出氫氧化鈣固體而使溶液變渾濁．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①“小木條復(fù)燃”說明了Na₂O₂和CO₂反應(yīng)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(yīng)放出了熱量（注意此處強(qiáng)調(diào)的是飽和溶液的渾濁，應(yīng)該考慮這種特殊物質(zhì)的溶解性變化趨勢）；
（3）設(shè)需要過氧化鈉的質(zhì)量為x
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
156                                  32
x                                      16g
$\frac{156}{32}=\frac{x}{16g}$
x=78g
故答案為：（1）密度大于空氣密度；
（2）氧氣和溫度、達(dá)到棉花的著火點(diǎn)；a→d→e；
實(shí)驗(yàn)分析：①除去CO₂中的水蒸氣；②溫度升高，氫氧化鈣的溶解度減小，溶質(zhì)析出．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①氧氣；②放出；
（3）至少需要過氧化鈉的質(zhì)量為78g．

點(diǎn)評 本題探究了過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的有關(guān)知識，完成此題，需要從題干敘述中抽取有用的信息，然后進(jìn)行解題．