Question

6．在元旦聯(lián)歡晚會上，化學(xué)老師表演了“吹氣生火”的魔術(shù)．用棉花將淡黃色的過氧化鈉（Na₂O₂）固體包在其中，將一根長玻璃管插入棉花團中吹氣，棉花團劇烈燃燒起來．為了揭開魔術(shù)的秘密，同學(xué)們進行了如下探究．
【提出問題】過氧化鈉與人呼出的哪種氣體發(fā)生反應(yīng)？
【查閱資料】
①人呼出的氣體中主要成分是N₂、O₂、CO₂和水蒸氣等．
②NaOH溶液能與CO₂反應(yīng)但與O₂不反應(yīng)．
③可燃物燃燒需要同時具備以下兩個條件：與氧氣接觸；溫度達到可燃物的著火點（可燃物燃燒所需的最低溫度）．
【作出猜想】
①過氧化鈉與人呼出的N₂反應(yīng)并生成O₂．
②過氧化鈉與人呼出的水蒸氣反應(yīng)并生成O₂．
③過氧化鈉與人呼出的CO₂反應(yīng)并生成O₂．
【進行實驗】

序號	實驗裝置	實驗現(xiàn)象
實 驗 1		燃著的木條熄滅
實 驗 2		帶火星的木條復(fù)燃
實 驗 3		帶火星的木條復(fù)燃

【解釋與結(jié)論】
（1）實驗1中，觀察到燃著的木條熄滅，可判斷猜想①不成立．
（2）實驗2中，A裝置中發(fā)生的變化是物理變化（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）．
（3）實驗3中，B裝置所盛試劑及其作用是吸收多余的二氧化碳．
（4）由上述3個實驗可判斷，猜想②、③成立．已知實驗2中另一種產(chǎn)物由3種元素組成，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
【反思與評價】
（1）根據(jù)棉花團劇烈燃燒的現(xiàn)象分析，反應(yīng)中除了生成氧氣外，還可得到的信息是反應(yīng)放出熱量．
（2）根據(jù)探究所獲得的知識，小剛同學(xué)用過氧化鈉又做了“滴水生火”的魔術(shù)，你認為該魔術(shù)成功的關(guān)鍵是要控制水的量．
（3）與學(xué)過的實驗室制氧氣相比，過氧化鈉更適合在潛水艇中使用，其優(yōu)點是反應(yīng)在常溫下就能進行，能將二氧化碳處理掉．

Answer 1

分析 本題研究了過氧化鈉與二氧化碳和水反應(yīng)的性質(zhì)，通過“吹氣生火”的魔術(shù)體現(xiàn)了燃燒的三個條件缺一不可：①物質(zhì)具有可燃性，②可燃物與氧氣接觸，③可燃物達到著火點．然后對反應(yīng)后的生成物結(jié)合實驗的現(xiàn)象進行探究，并寫出反應(yīng)的方程式；根據(jù)滅火的原理及潛水艇特殊環(huán)境的反應(yīng)物進行分析．

解答 解：【解釋與結(jié)論】（1）實驗1中的氮氣不能反應(yīng)，因此集氣瓶中燃著的木條會熄滅；
（2）實驗2中，A裝置是提供水，通過加熱得到水蒸氣，因此是物理變化；
（3）實驗3中，B裝置所盛試劑及其作用是吸收多余的二氧化碳，防止對氧氣檢驗的干擾；
（4）根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變，反應(yīng)物是過氧化鈉和水，因此生成的物質(zhì)是氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)的方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
故答案為：燃著的木條熄滅；物理變化；吸收多余的二氧化碳；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
【反思與評價】（1）“吹氣生火”的魔術(shù)，也需要燃燒的條件，①可燃物與氧氣接觸，②可燃物達到著火點．本實驗一定是放熱反應(yīng)，放出的熱量使棉花團達到了著火點；
（2）“滴水生火”的魔術(shù)中水不能太多，因為水能滅火；
（3）該法得到的二氧化碳使反應(yīng)在常溫下就能進行，能將二氧化碳處理掉產(chǎn)生氧氣，簡單易行；
故答案為：（1）反應(yīng)放出熱量；（2）要控制水的量；（3）反應(yīng)在常溫下就能進行，能將二氧化碳處理掉．

點評 本考點屬于實驗探究題，考查了二氧化碳、水蒸氣分別與過氧化鈉反應(yīng)的有關(guān)性質(zhì)和變化的規(guī)律，還對反應(yīng)后是產(chǎn)物進行探究，以及化學(xué)方程式的書寫，綜合性比較強．既有實驗過程的探究，又有結(jié)論的探究．首先提出問題、作出假設(shè)，然后設(shè)計實驗方案、進行實驗，最后得出正確的結(jié)論，并對設(shè)計的方案進行了拓展．本考點是中考的重要內(nèi)容之一，主要出現(xiàn)在實驗題中．