Question

16．某化学兴趣小组的同学做了一个趣味实验，向包有过氧化钠固体Na₂O₂的棉花团吹气，棉花团竟然燃烧了！为揭示其中的奥秘，同学们进行了如下探究：
[资料卡]
（1）人呼出的气体中含有多种物质；（2）Na₂O₂能与水和二氧化碳反应．
[提出问题]
（1）根据实验现象分析，过氧化钠在发生化学反应生成氧气的同时还放出（填“吸收”或“放出”）热量．
（2）同学们还发现，反应后生成了白色固体，白色固体是什么物质？
[猜想与假设]
假设1：二氧化碳与过氧化钠反应，反应后的固体是Na₂CO₃；
假设2：水与过氧化钠反应，反应后的固体是NaOH；
假设3：二氧化碳和水均参加反应，反应后的固体是Na₂CO₃和NaOH；
[实验设计]

实验步骤	实验现象	实验结论
①取反应后的少量固体放入水中充分溶解	白色固体全部溶解
②取①中少量溶液，加入稀盐酸	有气泡产生	假设1成立
③若再取①中少量溶液加入过量的氯化钙溶液，再过滤，向滤液中滴加无色酚酞	溶液变成红色	假设2成立

[反思提高]过氧化钠能和多种物质发生反应，请你写出潜水艇中用过氧化钠吸收人呼出的气体并制备氧气的化学方程式：2Na₂O₂+2CO₂=4NaOH+O₂．

Answer 1

分析 过氧化钠能和水反应生成氢氧化钠和氧气，能和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，氧气能使带火星的木条复燃；
碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；
氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，氢氧化钠能使无色酚酞溶液变红解答；
根据过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气解答．

解答 解：（1）根据实验现象分析，过氧化钠在发生化学反应生成氧气的同时还放出热量；
（2）过氧化钠能和水反应生成氢氧化钠和氧气，能和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，故假设1：二氧化碳与过氧化钠反应，反应后的固体是Na₂CO₃；
假设2：水与过氧化钠反应，反应后的固体是NaOH；
假设3：二氧化碳和水均参加反应，反应后的固体Na₂CO₃和NaOH；
[实验设计]
①取反应后的少量固体放入水中充分溶解，白色固体全部溶解；
②取①中少量溶液，加入稀盐酸，有气泡产生，说明有碳酸钠，证明假设1成立；
③若再取①中少量溶液，加入过量的氯化钙溶液，再过滤，向滤液中滴加无色酚酞，溶液变成红色，假设2成立；
[反思提高]过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=4NaOH+O₂．
【答案：
[提出问题]（1）放出；
  猜想与假设（1）Na₂CO₃和NaOH
[实验设计]②稀盐酸； 有气泡产生；
  ③加入过量的氯化钙溶液，再过滤，向滤液中滴加无色酚酞，溶液变成红色；
[反思提高]2Na₂O₂+2CO₂=4NaOH+O₂

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．