Question

15．在學校的元旦聯(lián)歡會上，某同學表演了“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．小軍很感興趣，于是，他和同學們進行探究．
【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(shè)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
經(jīng)過交流討論，同學們認為向反應后的溶液中滴加足量稀鹽酸，如果沒有二氧化碳氣體生成，就能證實小軍的看法．
請你設(shè)計一個實驗證明有沒有CO₂生成．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論

（2）小軍通過實驗證明了另一種生成物是氫氧化鈉
【表達】由實驗探究的結(jié)果，寫出過氧化鈉和水反應的符號表達式2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．

Answer 1

分析 【實驗探究】實驗一：根據(jù)氧氣能支持燃燒分析．
（2）根據(jù)反應放出了熱量，能使錐形瓶內(nèi)的壓強增大分析回答．
實驗二：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析判斷回答；
（2）根據(jù)碳酸鈉的性質(zhì)來判斷設(shè)計實驗；
【表達】根據(jù)過氧化鈉與水的反應寫出反應的化學方程式．

解答 解：【實驗探究】實驗一：（1）能產(chǎn)生使帶火星的木條復燃的氣體，說明該氣體為氧氣．
（2）在此反應中，一定有熱量放出，放出的熱量使錐形瓶內(nèi)的壓強變大，從而在導管口處有氣泡冒出．
實驗二：
（1）小張猜想另一種物質(zhì)是Na₂CO₃，小軍認為不可能．依據(jù)是：化學反應滿足質(zhì)量守恒定律，在反應過程中因反應物中沒有碳元素，故在生成物中不可能產(chǎn)生碳酸鈉．
由于碳酸鈉能與鹽酸反應生成了二氧化碳氣體，所以設(shè)計實驗如下：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量剩余物加入到水中，再滴加稀鹽酸	沒有氣泡生成	不含有碳酸鈉

（【表達】由上述分析可知，過氧化鈉和水反應生成了氫氧化鈉和氧氣，反應的符號表達式是：2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．
故答案為：【實驗探究】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．設(shè)計實驗見上表；
【表達】2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑

點評 過氧化鈉與水反應能產(chǎn)生氧氣，同時通過氧氣具有助燃的性質(zhì)，來檢驗過氧化鈉與水反應產(chǎn)生的氣體是氧氣．