Question

在元旦聯歡晚會上，某同學表演了“水能生火”的魔術．他向包有過氧化鈉粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉就燃燒起來了．林林對此很感興趣，便和同學們一起進行了如下的探究．
【提出問題】過氧化鈉和水反應生成了什么物質？脫脂棉為什么會燃燒？
【猜    想】
①可能有一種氣體和另一種物質生成．
②反應過程中可能有熱量放出．
【設計裝置】如圖所示
【實驗探究】
實驗一：探究反應中生成的氣體是什么？
（1）打開如圖裝置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內有氣泡產生，用帶火星的木條接近P處，木條復燃．說明生成的氣體是______．
（2）實驗中還觀察到伸入燒杯中的導氣管口有氣泡冒出，由該現象可以證明______．
實驗二：繼續探究生成的另一種物質是什么？
（1）林林猜想另一種物質是碳酸鈉，明明認為不可能．明明的依據是______．
（2）明明取反應后的溶液于試管中，并滴加酚酞溶液，發現溶液變紅色，說明反應后所得的溶液的PH______．
【表   達】根據實驗探究的結果，寫出過氧化鈉和水反應的化學方程式：______．

Answer 1

解：在探究實驗時，步驟為：提出問題，猜想，設計實驗，實驗探究，交流．
實驗一：（1）能產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的壓強變大，從而在導管口處有氣泡冒出．
實驗二：
（1）化學反應滿足質量守恒定律，所以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生碳酸鈉．
（2）因滴加酚酞試液后，酚酞試液變為紅色．所以溶液呈堿性，pH＞7．
【表達】根據實驗結果，反應后生成的物質為氫氧化鈉和氧氣，所以本題答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
故答案為：
實驗一：
（1）氧氣（或0₂）
（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生．
實驗二：
（1）根據質量守恒定律，反應物中沒有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃
（2）堿；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
分析：實驗一（1）檢驗氧氣要使用帶火星的木條；
（2）反應放出熱量，會導致吸濾瓶內壓強增大，燒杯中的水會產生氣泡；
實驗二（1）酚酞遇堿性物質能變紅，從而確定其pH；
（2）探究生成的物質要根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變；
【表達】根據實驗可知過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣．
點評：在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后根據已有知識，在情景相似的情況下，進行知識地大膽遷移，是解決新問題的一種重要方法，推測相關生成物質的化學式時，要根據質量守恒定律進行判斷分析．