Question

在化學(xué)晚會上，老師表演了“滴水生火”的魔術(shù)．他向包裹有過氧化鈉粉末的脫脂棉上滴了幾滴水，脫脂棉就燃燒起來了．
[提出問題]過氧化鈉與水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？為什么脫脂棉會燃燒？
從物質(zhì)燃燒的條件入手，同學(xué)們展開了熱烈的討論，提出了如下猜想：
[猜想]
①脫脂棉具有可燃性
②過氧化鈉與水反應(yīng)可能生成了某種氣體及其它物質(zhì)
③過氧化鈉與水的反應(yīng)過程中可能有熱量變化
[設(shè)計裝置]如圖所示：
[實驗探究]
實驗一：探究反應(yīng)是否有氣體生成及氣體成分
（1）打開如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a處，木條復(fù)燃．說明生成氣體是______；
（2）實驗中，還觀察到伸入水中的導(dǎo)氣管有氣泡冒出，說明反應(yīng)過程中______了熱量（填“吸收”或“放出”）．
實驗二：探究反應(yīng)后生成的其它物質(zhì)
（1）小李同學(xué)取適量反應(yīng)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，說明反應(yīng)后所得稀溶液呈______（填“酸性”、“堿性”或“中性”），你認(rèn)為使酚酞試液變紅的物質(zhì)是______（填化學(xué)式）；
（2）在小李同學(xué)的實驗中，大家意外發(fā)現(xiàn)：酚酞試液變紅后隨即又變成了無色！在老師的指導(dǎo)下，小王同學(xué)另取適量的稀溶液于試管中，并加入少量二氧化錳，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復(fù)燃．你認(rèn)為使紅色酚酞試液變成無色的物質(zhì)是______（填化學(xué)式）．
[結(jié)論]過氧化鈉和水反應(yīng)分兩步進(jìn)行，請你寫出兩步反應(yīng)的方程式：
第一步______；
第二步______．

Answer 1

解：實驗一：（1）氧氣能支持燃燒，用帶火星的木條靠近a處，木條復(fù)燃，說明該反應(yīng)中有氧氣生成．
（2）導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明里面的壓強(qiáng)增大，根據(jù)熱脹冷縮現(xiàn)象可推出過氧化鈉與水反應(yīng)放出熱量．
實驗二：（1）小李同學(xué)取適量反應(yīng)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，說明溶液顯堿性；根據(jù)反應(yīng)物為Na₂O₂和水，根據(jù)元素守恒，使酚酞試液變紅的物質(zhì)是為NaOH．
（2）小王同學(xué)另取適量的稀溶液于試管中，并加入少量二氧化錳，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復(fù)燃，產(chǎn)生的氣體是氧氣，該稀溶液中含有過氧化氫．
過氧化鈉與水反應(yīng)分兩步進(jìn)行，先是過氧化鈉與水生成過氧化氫和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂O₂+2H₂O=2NaOH+H₂O₂；然后過氧化氫分解生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑．
故答案為：實驗一：（1）氧氣；（2）放出；
實驗二：（1）堿性；NaOH；（2）H₂O₂；Na₂O₂+2H₂O=2NaOH+H₂O₂；2H₂O₂=2H₂O+O₂↑．
分析：實驗一：（1）根據(jù)用帶火星的木條靠近a處，木條復(fù)燃來確定氣體的成分．
（2）反應(yīng)放出熱量，會導(dǎo)致吸濾瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，燒杯中水中的導(dǎo)管口會產(chǎn)生氣泡．
實驗二：（1）根據(jù)滴入無色酚酞試液變紅色來確定溶液的酸堿性，利用元素守恒及溶液的酸堿性來推斷反應(yīng)產(chǎn)物．
（2）小王同學(xué)另取適量的稀溶液于試管中，并加入少量二氧化錳，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復(fù)燃，可以確定產(chǎn)生的氣體及稀溶液中含有的成分．根據(jù)題意，過氧化鈉和水反應(yīng)分兩步進(jìn)行，先是過氧化鈉與水生成過氧化氫和氫氧化鈉，然后過氧化氫再分解成水和氧氣．
點評：本題難度較大，考查同學(xué)們新信息獲取、應(yīng)用、遷移及靈活運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行分析問題、解決問題的能力．