Question

15．在學(xué)校的元旦聯(lián)歡會上，某同學(xué)表演了‘水能生火’的魔術(shù)．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．”小穎看到這段話后非常感興趣，她和同學(xué)們一起對該問題進行了一系列的探究．
【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？
【猜想】①可能有一種氣體和另一種物質(zhì)生成②反應(yīng)過程中可能有能量變化
【設(shè)計裝置]如圖所示
【實驗探究】
實驗一：探究反應(yīng)后生成的氣體是什么？
（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P處，木條復(fù)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(dǎo)管口有氣泡冒出，請解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因：反應(yīng)放出熱量，吸濾瓶中的空氣受熱膨脹，從導(dǎo)管逸出．
實驗二：探究反應(yīng)后生成的另一種物質(zhì)是什么？
（1）小明猜想另一種物質(zhì)是Na₂CO₃，小軍認(rèn)為不可能．為了證實小軍的看法，請你設(shè)計一個證明Na₂CO₃不存在的實驗：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取適量反應(yīng)后的溶液于一試管中，向試管中滴加適量的稀鹽酸	不產(chǎn)生氣泡	生成物中沒有Na2CO3

（2）小軍取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)試管中的溶液變成紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液呈堿性．
【表達】小軍根據(jù)實驗探究的結(jié)果，寫出了過氧化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．

Answer 1

分析 實驗一：氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
實驗中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明有氣體逸出，可以判斷反應(yīng)中放出熱量，導(dǎo)致吸濾瓶中的空氣受熱膨脹；
實驗二：碳酸鈉能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
【表  達】過氧化鈉和水反應(yīng)生成氧氣和一種顯堿性的物質(zhì)，這種物質(zhì)不是碳酸鈉，那么應(yīng)該是氫氧化鈉．

解答 解：實驗一：
（1）用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃，說明生成的氣體是氧氣．
故填：氧氣．
（2）實驗中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明該反應(yīng)是放熱的，反應(yīng)放出的熱量能使吸濾瓶中的空氣受熱膨脹，從導(dǎo)管逸出，產(chǎn)生氣泡．
故填：反應(yīng)放出熱量，吸濾瓶中的空氣受熱膨脹，從導(dǎo)管逸出．
實驗二：
（1）設(shè)計一個證明CO₃^2-不存在的實驗為：
實驗步驟：取適量反應(yīng)后的溶液于一試管中，向試管中滴加適量的稀鹽酸；
實驗現(xiàn)象：不產(chǎn)生氣泡；
實驗結(jié)論：生成物中不含有碳酸根離子．
故填：取適量反應(yīng)后的溶液于一試管中，向試管中滴加適量的稀鹽酸；不產(chǎn)生氣泡．
（2）取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)試管中的溶液變成紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液顯堿性，既然不是碳酸鈉，那么應(yīng)該是氫氧化鈉．
故填：堿．
【表  達】過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
故填：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．

點評 本題為信息給予型探究題，通過回答本題知道了氧氣的檢驗方法，過氧化鈉與水反應(yīng)的生成物，還進一步復(fù)習(xí)了碳酸根離子的檢驗方法．