Question

在元旦聯(lián)歡晚會上，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(xué)們一起進(jìn)行了如下的探究．
【提出問題】過氧化鈉和水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？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(zhì)生成．
②反應(yīng)過程中可能有熱量放出．
【設(shè)計裝置】如圖所示
【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)一：探究反應(yīng)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(nèi)有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條接近P處，木條復(fù)燃．說明生成的氣體是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)中還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，由該現(xiàn)象可以證明

 

．
實(shí)驗(yàn)二：繼續(xù)探究生成的另一種物質(zhì)是什么？
（1）林林猜想另一種物質(zhì)是碳酸鈉，明明認(rèn)為不可能．明明的依據(jù)是

 

．
（2）明明取反應(yīng)后的溶液于試管中，并滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液的PH

 

．
【表   達(dá)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，寫出過氧化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)一（1）檢驗(yàn)氧氣要使用帶火星的木條；
（2）反應(yīng)放出熱量，會導(dǎo)致吸濾瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，燒杯中的水會產(chǎn)生氣泡；
實(shí)驗(yàn)二（1）酚酞遇堿性物質(zhì)能變紅，從而確定其pH；
（2）探究生成的物質(zhì)要根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變；
【表達(dá)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣．

解答：解：在探究實(shí)驗(yàn)時，步驟為：提出問題，猜想，設(shè)計實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)探究，交流．
實(shí)驗(yàn)一：（1）能產(chǎn)生使帶火星的木條復(fù)燃的氣體，說明該氣體為氧氣．
（2）在此反應(yīng)中，一定有熱量放出，放出的熱量使錐形瓶內(nèi)的壓強(qiáng)變大，從而在導(dǎo)管口處有氣泡冒出．
實(shí)驗(yàn)二：
（1）化學(xué)反應(yīng)滿足質(zhì)量守恒定律，所以在反應(yīng)過程中因反應(yīng)物中沒有碳元素，故在生成物中不可能產(chǎn)生碳酸鈉．
（2）因滴加酚酞試液后，酚酞試液變?yōu)榧t色．所以溶液呈堿性，pH＞7．
【表達(dá)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，反應(yīng)后生成的物質(zhì)為氫氧化鈉和氧氣，所以本題答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
故答案為：
實(shí)驗(yàn)一：
（1）氧氣（或0₂）
（2）過氧化鈉與水反應(yīng)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(dǎo)管口看到有氣泡產(chǎn)生．
實(shí)驗(yàn)二：
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中沒有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃
（2）堿；2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑

點(diǎn)評：在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后根據(jù)已有知識，在情景相似的情況下，進(jìn)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(guān)生成物質(zhì)的化學(xué)式時，要根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行判斷分析．