Question

7．在元旦联欢晚会上，化学老师表演了“吹气生火”的魔术．用棉花将淡黄色的过氧化钠（Na₂O₂）固体包在其中，将一根长玻璃管插入棉花团中吹气，棉花团剧烈燃烧起来．为了揭开魔术的秘密，同学们进行了如下探究．
【提出问题】过氧化钠与人呼出的哪种气体发生反应？
【查阅资料】
1．人呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂和水蒸气等．
2．NaOH溶液能与CO₂反应但与O₂不反应．
3．可燃物燃烧需要同时具备以下两个条件：与氧气接触；温度达到可燃物的着火点（可燃物燃烧所需的最低温度）．
【作出猜想】
①过氧化钠与人呼出的N₂反应并生成O₂．
②过氧化钠与人呼出的水蒸气反应并生成O₂．
③过氧化钠与人呼出的CO₂反应并生成O₂．
【进行实验】

序号	实验装置	实验现象
实 验 1
实 验 2		带火星的木条复燃
实 验 3		带火星的木条复燃

【解释与结论】
1．实验1中，观察到燃着的木条熄灭的现象，可判断猜想①不成立．
2．实验2的实验目的是验证过氧化钠和水反应生成氧气．
3．实验3中，B装置所盛试剂及其作用是氢氧化钠溶液；吸收多余的二氧化碳．
4．由上述3个实验可判断，猜想②、③成立．已知实验3的A装置中反应的另一种产物由三种元素组成，且其中含有酸根离子，试写出装置A中发生反应的化学方程式2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
【反思与评价】
1．根据棉花团（可燃物）剧烈燃烧的现象分析，反应中除了生成氧气外，还可得到的信息是反应放出热量．
2．根据探究所获得的知识，小刚同学用过氧化钠又做了“滴水生火”的魔术，你认为该魔术成功的关键是要控制水的量．
3．环境中二氧化碳浓度增大会影响人体健康，甚至危及生命．与学过的实验室制氧气相比，过氧化钠更适合在潜水艇中使用，其优点是反应在常温下就能进行，能将二氧化碳处理掉．

Answer 1

分析 本题研究了过氧化钠与二氧化碳和水反应的性质，通过“吹气生火”的魔术体现了燃烧的三个条件缺一不可：①物质具有可燃性，②可燃物与氧气接触，③可燃物达到着火点．然后对反应后的生成物结合实验的现象进行探究，并写出反应的方程式；根据灭火的原理及潜水艇特殊环境的反应物进行分析．

解答 解：【解释与结论】（1）实验1中的氮气不能反应，因此集气瓶中燃着的木条会熄灭；故填：燃着的木条熄灭；
（2）实验2中，A装置是提供水，通过加热得到水蒸气，带火星的木条复燃，说明水蒸气和过氧化钠反应生成氧气；故填：验证过氧化钠和水反应生成氧气；
（3）实验3中，B装置所盛试剂及其作用是吸收多余的二氧化碳，所以试剂是氢氧化钠溶液，防止对氧气检验的干扰；氢氧化钠溶液；吸收多余的二氧化碳；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（4）根据反应前后元素的种类不变，反应物是过氧化钠和水，因此生成的物质是氢氧化钠和氧气，反应的方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
【反思与评价】（1）“吹气生火”的魔术，也需要燃烧的条件，①可燃物与氧气接触，②可燃物达到着火点．本实验一定是放热反应，放出的热量使棉花团达到了着火点；故填：反应放出热量；
（2）“滴水生火”的魔术中水不能太多，因为水能灭火；故填：要控制水的量；
（3）该法得到的二氧化碳使反应在常温下就能进行，能将二氧化碳处理掉产生氧气，简单易行．故填：反应在常温下就能进行，能将二氧化碳处理掉．

点评 本考点属于实验探究题，考查了二氧化碳、水蒸气分别与过氧化钠反应的有关性质和变化的规律，还对反应后是产物进行探究，以及化学方程式的书写，综合性比较强．既有实验过程的探究，又有结论的探究．首先提出问题、作出假设，然后设计实验方案、进行实验，最后得出正确的结论，并对设计的方案进行了拓展．本考点是中考的重要内容之一，主要出现在实验题中．