Question

实验是进行科学探究的重要途径．请回答有关问题：
（1）在一次实验中老师表演了“水能生火”的魔术．他向包有过氧化钠（N₂0₂）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来．小磊同学很感兴趣，他和小军进行了如下探究活动．
【提出问题】
过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
【猜想】
①可能有一种气体和另一种物质生成．②反应过程中可能有热量放出．
【设计实验】如图所示
【实验探究】实验一：探究反应后生成的气体是什么？
①小磊猜想生成的气体可能是氢气也可能是氧气，他猜想的依据是________
②小磊打开分液漏斗的活塞后看到Na₂O₂表面有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体是________．
③实验过程中还观察到U形管A端红墨水液面下降，其原因是________．
实验二：继续探究反应．后生成的另-种物质是什么．
①小磊取反应后的溶液于试管内，滴入酚酞试液，发现溶液变红，说明溶液呈________性．
②小军认为纯碱溶液能使酚酞变红，所以另一种物质可能是碳酸钠，小磊认为不可能，
他选用________试剂来验证另一物质是否是Na₂CO₃．通过以上探究小磊最终得到了满意的答案．
（2）工业用纯碱和熟石灰制烧碱，他们发现某烧碱中含有碳酸钠，为测其纯度小明设计的实验步骤为①在天平的托盘上放大小相同的纸片，左物右码称量20g烧碱样品；②将样品放入烧杯中，加100g水溶解；③向烧杯中滴加稀盐酸至二者恰好完全反应；④根据产生气体的质量计算烧碱的纯度．
（A）该同学设计中的错误是________．
（B）纠正错误后进行实验，得出恰好完全反应时用盐酸73g，反应后烧杯中剩余物的总质量为191.9g，请计算烧碱的纯度（写出计算过程）．

Answer 1

解：（1）实验一，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，猜想生成的气体可能是氢气也可能是氧气；故答案为：①化学反应前后元素的种类不变（或质量守恒定律）②氧气③过氧化钠与水反应放出热量，使瓶中空气受热膨胀，压强增大
实验二，碱性溶液能使酚酞试液变红色，不可能是碳酸钠，因为反应前没有碳元素，碳酸钠可以用稀盐酸石灰水、氯化钙溶液等物质检验．故答案为：①碱 ②稀盐酸（石灰水、氯化钙溶液等）
（2）烧碱具有腐蚀性，应该放在玻璃器皿中称量，故答案为：①把烧碱放纸上称量
②解：生成二氧化碳的质量为：20g+100g+73g-191.9g=1.1g
设样品中碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
x 1．lg

x=2.65g
烧碱的纯度为：×100%=86.75%
答：烧碱的纯度是86.75%．故答案为：86.75%
分析：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，猜想生成的气体可能是氢气也可能是氧气；氧气能使带火星的木条复燃；验过程中还观察到U形管A端红墨水液面下降，其原因是：过氧化钠与水反应放出热量，使瓶中空气受热膨胀，压强增大．碱性溶液能使酚酞试液变红色，不可能是碳酸钠，因为反应前没有碳元素，碳酸钠可以用稀盐酸石灰水、氯化钙溶液等物质检验．烧碱具有腐蚀性，应该放在玻璃器皿中称量；有关化学方程式的计算要准确．
点评：有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便；有关化学方程式的计算要准确．