Question

3．在學校的國慶聯(lián)歡會上，某同學表演了“水能生火”的魔術．他向包有過氧化鈉
（Na₂O₂）粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉燃燒起來．小軍對此很感興趣，于是，進行探究．
[提出問題]過氧化鈉與水反應生成了什么物質(zhì)？為什么脫脂棉會燃燒？
[猜想]①可能有一種氣體和另一種物質(zhì)生成
②反應過程中可能有能量變化
[設計裝置]如圖所示
[實驗探究]
實驗一：探究反應后生成的氣體是什么？
（1）打開圖裝置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，用帶火星
的木條靠近P處，木條復燃．說明生成的氣體是氧氣
（2）實驗中，還觀察到伸入燒杯中的導管口有氣泡冒出，請解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因：過氧化鈉與水反應放出熱量，使吸濾瓶中的空氣受熱膨脹，因此伸入燒杯中的導管口看到有氣泡產(chǎn)生；
實驗二：繼續(xù)探究反應后生成的另一種物質(zhì)是什么？
（1）小張猜想另一種物質(zhì)是Na₂CO₃，小軍認為不可能．小軍的依據(jù)是：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應物中沒有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃；
為了證實小軍的看法，請你幫助設計一個證明Na₂CO₃不存在的實驗．從資料中查閱知道：Na₂CO₃與稀鹽酸反應會產(chǎn)生二氧化碳．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
向反應后試管中的剩余物加適量的稀鹽酸，并將可能產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中	若澄清石灰水變渾濁 實驗中無此現(xiàn)象	說明碳酸鈉存在 說明碳酸鈉不存在

（2）小軍從資料中查閱知道：若向含有OH^-的溶液中滴入無色酚酞試液，就會出現(xiàn)紅色．于是他取反應后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞試液變紅色，說明反應后所得的剩余物中含有氫氧化鈉（寫物質(zhì)名稱或化學式）．[表達]由實驗探究的結(jié)果，寫出過氧化鈉和水反應的化學方程式：2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．

Answer 1

分析 實驗一：（1）根據(jù)氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃進行分析；
（2）根據(jù)導管口冒出氣體的原因進行分析；
實驗二：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律的微觀解釋進行分析；
根據(jù)碳酸鈉能和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行分析；
（2）根據(jù)顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色進行分析；
【表達】根據(jù)過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣進行分析．

解答 解：實驗一：（1）用帶火星的木條靠近P處，木條復燃，說明該氣體具有助燃性，說明生成的氣體是：氧氣；
（2）導管口冒出氣泡，可能生成了氣體，也可能氣體的溫度升高，通過分析沒有生成氣體，只能是錐形瓶中的氣體溫度升高，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是：過氧化鈉與水反應放出熱量，使吸濾瓶中的空氣受熱膨脹，因此伸入燒杯中的導管口看到有氣泡產(chǎn)生；
實驗二：（1）在化學反應前后，元素的種類不變，反應物中沒有碳元素，生成物中也不會有碳元素，所以小軍的依據(jù)是：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應物中沒有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃；
碳酸鈉能和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
向反應后試管中的剩余物加適量的稀鹽酸，并將可能產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中	若澄清石灰水變渾濁 實驗中無此現(xiàn)象	說明碳酸鈉存在 說明碳酸鈉不存在

（2）取反應后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞試液變紅色，說明反應后所得的剩余物中含有氫氧化鈉；
【表達】過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，化學方程式為：2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．
故答案為：實驗一：（1）氧氣；
（2）過氧化鈉與水反應放出熱量，使吸濾瓶中的空氣受熱膨脹，因此伸入燒杯中的導管口看到有氣泡產(chǎn)生；
實驗二：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應物中沒有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃；

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
向反應后試管中的剩余物加適量的稀鹽酸，并將可能產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中	若澄清石灰水變渾濁 實驗中無此現(xiàn)象	說明碳酸鈉存在 說明碳酸鈉不存在

（2）氫氧化鈉；
【表達】2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合題中所給的知識和學過的知識進行分析解答．