Question

“在学校的元旦联欢会上，某同学表演了‘水能生火’的魔术．他向包有过氧化钠（Na₂O₂）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来．”小红看到这段话后非常感兴趣，她和同学们一起对该问题进行了探究．
【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反应过程中可能有能量变化
【设计装置】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）打开右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

 

；
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因：

 

．
实验二：探究反应后生成的另一种物质是什么？
【猜　　想】①小军：氢氧化钠   ②小张：碳酸钠   ③你认为：

 

【实验探究】
（1）小张猜想另一种物质是Na₂CO₃，小军认为不可能．为了证实小军的看法，请你设计一个证明CO₃^2-不存在的实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
①	②	生成物中没有CO32-

（2）小军取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液

 

色，说明反应后所得的溶液呈

 

性，则反应后生成的另一种物质是氢氧化钠；
【反思】小张认为：小军得出反应后生成另一种物质的结论不严密，理由是

 

．
【表达】实验探究结果，小军猜想正确．写出过氧化钠和水反应的化学方程式：

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,常见气体的检验与除杂方法,证明碳酸盐,碱的化学性质,质量守恒定律及其应用,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：实验一：（1）氧气能使带火星的木条复燃；
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，说明有气体逸出，可以判断反应中放出热量，导致吸滤瓶中的空气受热膨胀；
实验二：
【猜想】根据小军和小张的猜想，推测可能含有二者的混合物；
（1）碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；
（2）显碱性的溶液能使酚酞试液变红色；
【反思】考虑碳酸钠的水溶液也呈碱性；
【表达】过氧化钠和水反应生成氧气和一种显碱性的物质，这种物质不是碳酸钠，那么应该是氢氧化钠．

解答：解：实验一：
（1）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．故填：氧气．
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，说明该反应是放热的，反应放出的热量能使吸滤瓶中的空气受热膨胀，从导管逸出，产生气泡．
故填：反应放出热量，吸滤瓶中的空气受热膨胀，从导管逸出．
实验二：
（1）设计一个证明CO₃^2-不存在的实验为：
实验步骤：取适量反应后的溶液于一试管中，向试管中滴加适量的稀盐酸；
实验现象：不产生气泡；
实验结论：生成物中不含有碳酸根离子．
故填：取适量反应后的溶液于一试管中，向试管中滴加适量的稀盐酸；不产生气泡．
（2）取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现试管中的溶液变成红色，说明反应后所得的溶液显碱性，则反应后生成的另一种物质是氢氧化钠．故填：红、碱．
【反思】小军根据“滴入无色酚酞试液，发现试管中的溶液变成红色，说明反应后所得的溶液显碱性”，得出反应后生成另一种物质为氢氧化钠的结论不严密，理由是 碳酸钠的水溶液也呈碱性．
【表  达】过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．故填：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
故答案为：
【实验探究】
实验一：（1）氧气；（2）反应放出热量，吸滤瓶中的空气受热膨胀，从导管逸出．
实验二：【猜　　想】③氢氧化钠和碳酸钠；
【实验探究】（1）

实验步骤	实验现象	实验结论
①取适量反应后的溶液于一试管中，向试管中滴加适量的稀盐酸	②不产生气泡

（2）红，碱，；
【反思】碳酸钠的水溶液也呈碱性．
【表达】2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．