Question

6．化學(xué)小組在老師的指導(dǎo)下，完成了一個興趣實驗．向包有Na₂O₂的脫脂棉中吹氣，發(fā)現(xiàn)脫脂棉劇烈燃燒起來．于是他們決定探究脫脂棉燃燒的原因．請你參與他們的探究．
【提出問題】脫脂棉為什么會燃燒？
【查閱資料】
1、Na₂O₂是一種淡黃色固體，常溫下能與CO₂、H₂O、HCl氣體等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，不能與N₂發(fā)生反應(yīng)．
2、人呼出的氣體的主要成分及含量：N₂：74%；O₂：16%；水蒸氣：6%；CO₂：4%
3、CO₂既不與NaHCO₃反應(yīng)，也不溶于飽和的NaHCO₃溶液．
【猜想與假設(shè)】
1、可能是CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量．
2、可能是H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量．
3、可能是CO₂、H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量．
【實驗驗證】
實驗I：驗證CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量．
甲小組同學(xué)用圖1所示裝置（部分夾持裝置略去）制取并收集了一瓶CO₂氣體，將包有Na₂O₂的脫脂棉放在燃燒匙中，伸入集氣瓶，觀察到脫脂棉劇烈燃燒．得出結(jié)論，猜想1成立．乙小組同學(xué)認為上述實驗不足以證明CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，理由是制得的CO₂中混有H₂O、HCl氣體，也可能與Na₂O₂發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生O₂．
同學(xué)們經(jīng)過討論，對上述實驗方案進行了改進，用圖2所示的裝置（部分夾持裝置略去）進行實驗驗證猜想1成立．打開止水夾K，鼓入純凈、干燥的氮氣一段時間后，關(guān)閉止水夾K．注入稀鹽酸，觀察到脫脂棉劇烈燃燒．

【解釋與結(jié)論】
1、裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
2、裝置B的作用是除去CO₂中混有的HCl．
3、裝置C中盛放的藥品是濃硫酸，作用是除去CO₂中混有的H₂O．
實驗II：驗證H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式取適量Na₂O₂于錐形瓶中，加入適量蒸餾水，觀察到錐形瓶壁上有大量水霧產(chǎn)生，說明H₂O與Na₂O₂反應(yīng)釋放出熱量；將帶火星的木條放入錐形瓶中，木條復(fù)燃，說明H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生O₂；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．．
【拓展與應(yīng)用】保存過氧化鈉時應(yīng)注意密封防潮等事項．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】
可能是CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量，也可能是H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量，也可能是CO₂、H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量．
【實驗驗證】
利用稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)制取的二氧化碳中含有少量的氯化氫氣體和水蒸氣．
【解釋與結(jié)論】
（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（2）碳酸氫鈉溶液能夠除去二氧化碳中的氯化氫氣體，濃硫酸可以用作二氧化碳的干燥劑．
（3）熱的水蒸氣遇冷會凝結(jié)成水霧，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
【拓展與應(yīng)用】根據(jù)過氧化鈉的性質(zhì)確定保存方法．

解答 解：【猜想與假設(shè)】
（3）可能是CO₂、H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量．
故填：CO₂、H₂O．
【實驗驗證】
實驗I：
因為制得的CO₂中混有H₂O、HCl氣體，也可能與Na₂O₂發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生O₂，所以不能證明CO₂與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂．
故填：制得的CO₂中混有H₂O、HCl氣體，也可能與Na₂O₂發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生O₂．
【解釋與結(jié)論】
（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）裝置B的作用是除去CO₂中混有的HCl．
故填：除去CO₂中混有的HCl．
（3）裝置C中盛放的藥品是濃硫酸，作用是除去CO₂中混有的H₂O．
故填：濃硫酸，除去CO₂中混有的H₂O．
實驗II：驗證H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生了O₂，釋放出熱量的實驗方案為：取適量Na₂O₂于錐形瓶中，加入適量蒸餾水，觀察到錐形瓶壁上有大量水霧產(chǎn)生，說明H₂O與Na₂O₂反應(yīng)釋放出熱量；將帶火星的木條放入錐形瓶中，木條復(fù)燃，說明H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生O₂．
故填：取適量Na₂O₂于錐形瓶中，加入適量蒸餾水，觀察到錐形瓶壁上有大量水霧產(chǎn)生，說明H₂O與Na₂O₂反應(yīng)釋放出熱量；將帶火星的木條放入錐形瓶中，木條復(fù)燃，說明H₂O與Na₂O₂反應(yīng)產(chǎn)生O₂；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
【拓展應(yīng)用】過氧化鈉能與水和二氧化碳反應(yīng)，故需要密封防潮保存，故填：密封防潮．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．