Question

成语“水火不相容”是指水能灭火．若向包有过氧化钠（Na₂O₂）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来．某探究小组同学对“水能生火”魔术感到好奇，进行如下探究：
探究一：反应后的气体成分
【猜想与假设】小宁说：支持脱脂棉燃烧的气体可能是CO₂、H₂、O₂、N₂．
（1）晓敏说：不可能是CO₂，由于

 

．
（2）梅梅说：也不可能含有N₂，因为从化学性质考虑，N₂

 

．
该小组同学认为：该气体可能含有O₂、H₂中的一种．
【查阅资料】过氧化钠（Na₂O₂）是一种黄色粉末，常温下能与水都能反应产生一种白色固体和氧气，常用在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂．
【进行实验】该小组同学设计实验装置如图所示，按照要求装配仪器和药品，观察现象：
（3）打开装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近p处，木条复燃，说明生成的气体是

 

．
（4）实验过程中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，则说明该反应属于

 

（选填“吸热”或“放热”）反应．脱脂棉能燃烧起来是达到了燃烧的条件．
探究二：反应后生成的白色固体物质
【进行实验】

实验编号	实验操作	实验现象
①	取反应后所得的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞试液	酚酞溶液变成红色
②	取上述溶液滴加几滴稀盐酸	无气泡产生

【得出结论】（5）由上述实验可知，过氧化钠与水反应生成的白色固体是否含有碳酸根离子或碳酸氢根离子？

 

（填“是”或“否”）．写出过氧化钠和水在常温下所发生反应的化学方程式为：

 

．因此，保存过氧化钠时要

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,证明碳酸盐,物质发生化学变化时的能量变化,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【猜想与假设】根据质量守恒定律和物质的性质进行分析；
【进行实验】考虑燃烧的条件，进行分析．由题目的信息可知：打开如图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃，说明生成的气体是氧气，因为氧气具有助燃性；实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，是因为过氧化钠与水反应放出热量，锥形瓶内气体体积膨胀，因此观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出；
【进行实验】设计一个证明Na₂CO₃不存在的实验：用试管取少量的反应后溶液，然后向试管中滴加过量的稀盐酸，没有气泡冒出，说明碳酸钠不存在；小军取反应后所得的溶液于试管中，滴人无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的溶液呈碱性，因为酚酞遇到碱性溶液变红色；
【得出结论】（5）根据质量守恒定律，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，配平即可．

解答：解：
探究一：反应后的气体成分
【猜想与假设】（1）由质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变），反应物中不含碳元素，故不可能是CO₂；
（2）因为从化学性质考虑，N₂化学性质不活泼，故也不可能含有N₂．
【进行实验】（1）打开如图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃，说明生成的气体是氧气，因为氧气具有助燃性；故答案为：氧气；
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，是因为过氧化钠与水反应放出热量，锥形瓶内气体体积膨胀，因此观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出；故答案为：放热；
探究二：反应后生成的白色固体物质
【进行实验】
取反应后所得的溶液于试管中，滴人无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的溶液呈碱性，因为酚酞遇到碱性溶液变红色；用试管取少量的反应后溶液，然后向试管中滴加稀盐酸，没有气泡冒出，说明碳酸钠不存在；
【得出结论】（5）由上述实验可知，过氧化钠与水反应生成的白色固体不含有碳酸根离子或碳酸氢根离子．根据质量守恒定律，过氧化钠和水在常温下所发生反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．因此，保存过氧化钠时要密封（或防水）．
故答案为：
（1）由质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变），反应物中不含碳元素；
（2）化学性质不活泼；（3）O₂（或氧气）； （4）放热；
（5）不；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；  密封（或防水）

点评：本考点既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写，还对实验进行了评价，综合性比较强．实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．