题目内容

7.化学活动课上,老师表演了一个“水能生火”的魔术(如图1所示),他将包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉放在石棉网上,向脱脂棉上滴了几滴水,脱脂棉立刻燃烧起来,小红和小明也按图1所示操作,结果小红的魔术取得了成功,而小明没有看到有火生起,小明打开脱脂棉,发现脱脂棉上有白色固体,他们对比此展开了探究:
【查阅资料】Na2o3为淡黄色固体,能与水和二氧化碳反应.
【提出问题】水和过氧化钠作用能“生火”的原因是什么,脱脂棉上的白色固体成分是什么?
实验探究一;小红和小明在老师的指导下,设计了如图2所示装置进行探究实验,转动活塞,使水逐滴滴下,然后将带火星的木条放在a处,带火星的木条复燃,说明水和过氧化钠反应有氧气生成,伸入b中的导管口有气泡冒出,说明水和过氧化钠反应放出(填“吸收”或“放出”)热量.
实验探究二:(1)针对脱脂棉上的白色固体的成分是什么,小明提出三种猜想:
猜想1:白色固体是碳酸钠;
猜想2:白色固体都是氢氧化钠;
猜想3:白色固体是碳酸钠和氢氧化钠的混合物
为了验证猜想,小明设计了如下实验
 实验步骤 实验现象 实验结论
 ①将脱脂棉上的固体取下,加水溶解,然后向其中加入足量的氯化钙溶液 无白色沉淀生成 白色固体中无硫酸钠
 ②取步骤①的溶液加入酚酞溶液酚酞溶液变红色 猜想2成立
(2)根据上述小明的实验结果,请写出Na2O2与水反应的化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.
【实验拓展】请你分析小明魔术失败可能是什么原因引起的?提出你的猜想,并设计实验进行验证.
【提出猜想】滴加的水快且多
【设计实验】实验步骤:按图1所示操作分别进行,一个滴加水时快且多,一个滴加水时慢且少;
实验现象:滴加水时快且多的脱脂棉没有燃烧,滴加水时慢且少的脱脂棉燃烧起来;
实验结论:滴加水时快且多,温度不能达到脱脂棉的着火点,因此不能燃烧.

分析 【提出问题】
氧气能使带火星的木条复燃;
温度升高时,吸滤瓶中的气体压强增大,导致部分气体从b导管口逸出,产生气泡;
氯化钙能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠;
氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色;
过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气;
【实验拓展】
水能够吸收热量,向脱脂棉上滴加水时,如果滴加的快且多,会导致温度不能达到脱脂棉的着火点.

解答 解:【提出问题】
将带火星的木条放在a处,带火星的木条复燃,说明水和过氧化钠反应有氧气生成,伸入b中的导管口有气泡冒出,说明水和过氧化钠反应放出热量.
故填:氧气;放出.
(1)①将脱脂棉上的固体取下,加水溶解,然后向其中加入足量的氯化钙溶液,无白色沉淀生成,说明白色固体中无碳酸钠;
②取步骤①的溶液加入酚酞溶液,酚酞溶液变红色,说明猜想2成立;
实验过程如下表所示:

实验步骤实验现象实验结论
①将脱脂棉上的固体取下,加水溶解,然后向其中加入足量的氯化钙溶液无白色沉淀生成白色固体中无碳酸钠
②取步骤①的溶液加入酚酞溶液酚酞溶液变红色猜想2成立
(2)Na2O2与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↑.
【提出猜想】
滴加的水快且多时,温度不容易达到脱脂棉的着火点.
故填:滴加的水快且多.
【设计实验】
实验过程为:实验步骤:按图1所示操作分别进行,一个滴加水时快且多,一个滴加水时慢且少;
实验现象:滴加水时快且多的脱脂棉没有燃烧,滴加水时慢且少的脱脂棉燃烧起来;
实验结论:滴加水时快且多,温度不能达到脱脂棉的着火点,因此不能燃烧.
故填:实验步骤:按图1所示操作分别进行,一个滴加水时快且多,一个滴加水时慢且少;
实验现象:滴加水时快且多的脱脂棉没有燃烧,滴加水时慢且少的脱脂棉燃烧起来;
实验结论:滴加水时快且多,温度不能达到脱脂棉的着火点,因此不能燃烧.

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.

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