25、過氧化鈉(Na
2O
2)是一種淡黃色固體.在一次科技活動(dòng)中,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)將包有Na
2O
2固體的棉花放入了如圖1的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)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(shí)也驚奇地發(fā)現(xiàn)棉花燃燒了起來.
(1)實(shí)驗(yàn)過程中“下面的蠟燭先熄滅,上面的蠟燭后熄滅”的現(xiàn)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(zhì).
(2)棉花為什么會(huì)燃燒呢?小組同學(xué)認(rèn)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(dá)到著火點(diǎn)
兩個(gè)條件.
[提出問題]:在上述實(shí)驗(yàn)中是如何給棉花提供a和b這兩個(gè)燃燒條件的呢?
[查閱資料]:1在常溫下Na
2O
2和CO
2能發(fā)生化學(xué)反應(yīng).
2無水硫酸銅為白色固體,吸水后變?yōu)樗{(lán)色.
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]:經(jīng)過討論后,小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖2的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究.
[實(shí)驗(yàn)步驟]:①檢查整套裝置的氣密性;②把相關(guān)的試劑放入對(duì)應(yīng)的儀器內(nèi)(D裝置的U型管內(nèi)放有足量的Na
2O
2固體,燒杯內(nèi)盛有飽和的澄清石灰水),并按圖2組裝整套實(shí)驗(yàn)儀器;③用力推動(dòng)針筒的活塞,把稀鹽酸注入試管內(nèi);④一段時(shí)間后,在P處放置一根帶火星的小木條,觀察現(xiàn)象.
注:整個(gè)實(shí)驗(yàn)中不考慮稀鹽酸的揮發(fā)和空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,B裝置可除去二氧化碳?xì)怏w中混有的水蒸氣.
[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]:①無水硫酸銅沒有變藍(lán)色;②帶火星的小木條復(fù)燃;
③飽和的澄清石灰水變渾濁.
[實(shí)驗(yàn)分析]:①檢查整套裝置的氣密性的方法:
實(shí)驗(yàn)前在U型管內(nèi)裝入水,使U型管左右液面保持相平,然后向下推針筒活塞,若U型管左右形成液面差,且液面差保持不變則說明氣密性良好.
②D裝置的燒杯內(nèi)澄清石灰水變渾濁的原因是
Na2O2和CO2反應(yīng)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(jié)論]:①“小木條復(fù)燃”說明Na
2O
2和CO
2反應(yīng)產(chǎn)生的一種氣體,使圖1中的棉花滿足了燃燒的一個(gè)條件;②“飽和的澄清石灰水變渾濁”說明Na
2O
2和CO
2反應(yīng)將
化學(xué)能
轉(zhuǎn)化為熱能,使圖1中的棉花滿足了燃燒的另一個(gè)條件.
[拓展提高]:①Na
2O
2和CO
2反應(yīng)除生成一種氣體外,還生成了一種固體,小明認(rèn)為生成的固體是NaOH,小紅認(rèn)為是Na
2CO
3,同學(xué)們經(jīng)過思考后認(rèn)為
小明
同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的,理由是:
反應(yīng)前后元素種類不變,反應(yīng)物中沒有氫元素所以不能生成NaOH
.
②Na
2O
2和CO
2反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
.