Question

3．在学校的国庆联欢会上，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．小军对此很感兴趣，于是，进行探究．
[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
（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：过氧化钠与水反应放出热量，使吸滤瓶中的空气受热膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生；
实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？
（1）小张猜想另一种物质是Na₂CO₃，小军认为不可能．小军的依据是：根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃；
为了证实小军的看法，请你帮助设计一个证明Na₂CO₃不存在的实验．从资料中查阅知道：Na₂CO₃与稀盐酸反应会产生二氧化碳．

实验步骤	实验现象	实验结论
向反应后试管中的剩余物加适量的稀盐酸，并将可能产生的气体通入澄清石灰水中	若澄清石灰水变浑浊 实验中无此现象	说明碳酸钠存在 说明碳酸钠不存在

（2）小军从资料中查阅知道：若向含有OH^-的溶液中滴入无色酚酞试液，就会出现红色．于是他取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的剩余物中含有氢氧化钠（写物质名称或化学式）．[表达]由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式：2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．

Answer 1

分析 实验一：（1）根据氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃进行分析；
（2）根据导管口冒出气体的原因进行分析；
实验二：（1）根据质量守恒定律的微观解释进行分析；
根据碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析；
（2）根据显碱性的溶液能使酚酞试液变红色进行分析；
【表达】根据过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气进行分析．

解答 解：实验一：（1）用带火星的木条靠近P处，木条复燃，说明该气体具有助燃性，说明生成的气体是：氧气；
（2）导管口冒出气泡，可能生成了气体，也可能气体的温度升高，通过分析没有生成气体，只能是锥形瓶中的气体温度升高，产生该现象的原因是：过氧化钠与水反应放出热量，使吸滤瓶中的空气受热膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生；
实验二：（1）在化学反应前后，元素的种类不变，反应物中没有碳元素，生成物中也不会有碳元素，所以小军的依据是：根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃；
碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以

实验步骤	实验现象	实验结论
向反应后试管中的剩余物加适量的稀盐酸，并将可能产生的气体通入澄清石灰水中	若澄清石灰水变浑浊 实验中无此现象	说明碳酸钠存在 说明碳酸钠不存在

（2）取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的剩余物中含有氢氧化钠；
【表达】过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为：2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．
故答案为：实验一：（1）氧气；
（2）过氧化钠与水反应放出热量，使吸滤瓶中的空气受热膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生；
实验二：（1）根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃；

实验步骤	实验现象	实验结论
向反应后试管中的剩余物加适量的稀盐酸，并将可能产生的气体通入澄清石灰水中	若澄清石灰水变浑浊 实验中无此现象	说明碳酸钠存在 说明碳酸钠不存在

（2）氢氧化钠；
【表达】2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合题中所给的知识和学过的知识进行分析解答．