Question

某探究性学习小组，利用下列改进装置对物质燃烧的条件进行探究．
【查阅资料】
①白磷有剧毒，可以用酸性高锰酸钾溶液除去白磷．
②五氧化二磷扩散到空气中，刺激人的呼吸道，影响健康、污染环境．
（1）打开止水夹，缓缓推动注射器活塞，观察到烧瓶中白磷周围产生火星．液面上方产生大量白烟．该现象说明过氧化钠能与水反应生成

 

，同时证明了燃烧的条件之一是

 

．
（2）此实验充分体现了绿色化学的要求，对有害物质进行了处理．氢氧化钠的作用是

 

．实验结束后为了处理掉残留的少量白磷，可以把氢氧化钠溶液换成酸性高锰酸钾溶液，然后

 

（填操作方法），使溶液进入烧瓶中消除可能残留的白磷．
（3）小组成员对过氧化钠（Na₂O₂）与水反应生成的另一种物质是什么进行了以下探究：
【猜想】
猜想一：氢氧化钠    猜想二：碳酸钠
经过大家讨论，猜想二不成立，原因是

 

．
对于猜想一是否成立，同学们进行了如下实验：
【实验论证】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量过氧化钠固体于试管中，加足量水，并向其中滴入少量   ．		猜想一成立

【结果表达】
过氧化钠与水反应的化学方程式为

 

．
【拓展延伸】
过氧化钠是一种黄色固体，还会与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，潜水艇中常利用该反应来提供氧气．判断一瓶空气中长久放置的过氧化钠是否变质的方法是

 

．

Answer 1

考点：燃烧的条件与灭火原理探究,气体的净化（除杂）,碱的化学性质,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：（1）根据过氧化钠能与水反应生成氧气，同时证明了燃烧的条件之一是与氧气接触解答；可从资料中查阅的五氧化二磷的性质得知，它有毒，所以要从防止污染的角度来分析图1
（2）可从资料中查阅的五氧化二磷的性质得知，它有毒，所以要从防止污染的角度来分析氢氧化钠的作用；实验结束后为了处理掉残留的少量白磷，可以把氢氧化钠溶液换成酸性高锰酸钾溶液，然后向外拉注射器活塞通过大气压就高锰酸钾溶液压入烧瓶中．
（3）
【猜想】
探究生成的物质要根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变据此分析即可；
【实验论证】
根据酚酞遇碱性物质能变红解答；
【结果表达】
根据实验可知过氧化钠与水反应会生成氢氧化钠和氧气；
【拓展延伸】
根据常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气解答．

解答：解：
（1）白磷周围产生火星．液面上方产生大量白烟，说明有氧气产生，同时证明了燃烧的条件之一是与氧气接触；
（2）氢氧化钠的作用是吸收P₂O₅；实验结束后为了处理掉残留的少量白磷，可以把氢氧化钠溶液换成酸性高锰酸钾溶液，然后向外拉注射器活塞通过大气压就高锰酸钾溶液压入烧瓶中．
（3）
【猜想】
参加反应的物质为Na₂O₂和H₂O，分析其元素组成，只有Na、H、O三种元素，根据质量守恒定律，生成物也应该含有这三种元素，所以生成的另一种物质只能是氢氧化钠，不可能是Na₂CO₃；
【实验论证】
酚酞遇碱性溶液会变红，现在向反应后的溶液中滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的溶液呈碱性；
【结果表达】
根据实验结果，反应后生成的物质为氢氧化钠和氧气，方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
【拓展延伸】
常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，判断一瓶空气中长久放置的过氧化钠是否变质的方法是加入稀盐酸，如果产生气泡，则证明变质．
答案：
（1）氧气；与氧气接触
（2）吸收P₂O₅；向外拉注射器活塞
（3）
【猜想】
反应物质中没有碳元素．
【实验论证】

实验操作	实验现象	实验结论
取少量过氧化钠固体于试管中，加足量水，并向其中滴入少量 无色酚酞试液．	酚酞试液变红色	猜想一成立

【结果表达】
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂ ↑
【拓展延伸】
加入稀盐酸，如果产生气泡，则证明变质．

点评：对于装置优越性的改进一般要考虑到操作的简便性，气密性良好，反应易操控，环境保护等方面．根据已有知识，在情景相似的情况下，进行知识地大胆迁移，是解决新问题的一种重要方法，推测生成物质的化学式时，要根据质量守恒定律．