Question

“在學(xué)校的元旦聯(lián)歡會(huì)上，某同學(xué)表演了‘水能生火’的魔術(shù)．他向包有過氧化鈉（Na₂O₂）粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉燃燒起來．”小紅看到這段話后非常感興趣，她和同學(xué)們一起對(duì)該問題進(jìn)行了探究．
【提出問題】過氧化鈉與水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？為什么脫脂棉會(huì)燃燒？
【猜　　想】①可能有一種氣體和另一種物質(zhì)生成
②反應(yīng)過程中可能有能量變化
【設(shè)計(jì)裝置】如圖所示
【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)一：探究反應(yīng)后生成的氣體是什么？
（1）打開右圖裝置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃．說明生成的氣體是

 

；
（2）實(shí)驗(yàn)中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，請(qǐng)解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因：

 

．
實(shí)驗(yàn)二：探究反應(yīng)后生成的另一種物質(zhì)是什么？
【猜　　想】①小軍：氫氧化鈉   ②小張：碳酸鈉   ③你認(rèn)為：

 

【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）小張猜想另一種物質(zhì)是Na₂CO₃，小軍認(rèn)為不可能．為了證實(shí)小軍的看法，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)證明CO₃^2-不存在的實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①	②	生成物中沒有CO32-

（2）小軍取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞試液

 

色，說明反應(yīng)后所得的溶液呈

 

性，則反應(yīng)后生成的另一種物質(zhì)是氫氧化鈉；
【反思】小張認(rèn)為：小軍得出反應(yīng)后生成另一種物質(zhì)的結(jié)論不嚴(yán)密，理由是

 

．
【表達(dá)】實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，小軍猜想正確．寫出過氧化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,證明碳酸鹽,堿的化學(xué)性質(zhì),質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：實(shí)驗(yàn)一：（1）氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
（2）實(shí)驗(yàn)中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明有氣體逸出，可以判斷反應(yīng)中放出熱量，導(dǎo)致吸濾瓶中的空氣受熱膨脹；
實(shí)驗(yàn)二：
【猜想】根據(jù)小軍和小張的猜想，推測(cè)可能含有二者的混合物；
（1）碳酸鈉能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
（2）顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
【反思】考慮碳酸鈉的水溶液也呈堿性；
【表達(dá)】過氧化鈉和水反應(yīng)生成氧氣和一種顯堿性的物質(zhì)，這種物質(zhì)不是碳酸鈉，那么應(yīng)該是氫氧化鈉．

解答：解：實(shí)驗(yàn)一：
（1）用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃，說明生成的氣體是氧氣．故填：氧氣．
（2）實(shí)驗(yàn)中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明該反應(yīng)是放熱的，反應(yīng)放出的熱量能使吸濾瓶中的空氣受熱膨脹，從導(dǎo)管逸出，產(chǎn)生氣泡．
故填：反應(yīng)放出熱量，吸濾瓶中的空氣受熱膨脹，從導(dǎo)管逸出．
實(shí)驗(yàn)二：
（1）設(shè)計(jì)一個(gè)證明CO₃^2-不存在的實(shí)驗(yàn)為：
實(shí)驗(yàn)步驟：取適量反應(yīng)后的溶液于一試管中，向試管中滴加適量的稀鹽酸；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：不產(chǎn)生氣泡；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：生成物中不含有碳酸根離子．
故填：取適量反應(yīng)后的溶液于一試管中，向試管中滴加適量的稀鹽酸；不產(chǎn)生氣泡．
（2）取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)試管中的溶液變成紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液顯堿性，則反應(yīng)后生成的另一種物質(zhì)是氫氧化鈉．故填：紅、堿．
【反思】小軍根據(jù)“滴入無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)試管中的溶液變成紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液顯堿性”，得出反應(yīng)后生成另一種物質(zhì)為氫氧化鈉的結(jié)論不嚴(yán)密，理由是 碳酸鈉的水溶液也呈堿性．
【表  達(dá)】過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．故填：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
故答案為：
【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)一：（1）氧氣；（2）反應(yīng)放出熱量，吸濾瓶中的空氣受熱膨脹，從導(dǎo)管逸出．
實(shí)驗(yàn)二：【猜　　想】③氫氧化鈉和碳酸鈉；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取適量反應(yīng)后的溶液于一試管中，向試管中滴加適量的稀鹽酸	②不產(chǎn)生氣泡

（2）紅，堿，；
【反思】碳酸鈉的水溶液也呈堿性．
【表達(dá)】2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．

點(diǎn)評(píng)：合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．