Question

在化學晚會上，老師表演了“滴水生火”的魔術．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]過氧化鈉與水反應生成了什么物質？為什么脫脂棉會燃燒？
從物質燃燒的條件入手，同學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過氧化鈉與水反應可能生成了某種氣體及其它物質
③過氧化鈉與水的反應過程中可能有熱量變化
[設計裝置]如圖所示：
[實驗探究]
實驗一：探究反應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，觀察到試管內有氣泡產生，用帶火星的木條靠近a處，木條復燃．說明生成氣體是______；
（2）實驗中，還觀察到伸入水中的導氣管有氣泡冒出，說明反應過程中______了熱量（填“吸收”或“放出”）．
實驗二：探究反應后生成的其它物質
（1）小李同學取適量反應后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發現酚酞試液變紅，說明反應后所得稀溶液呈______（填“酸性”、“堿性”或“中性”），你認為使酚酞試液變紅的物質是______（填化學式）；
（2）在小李同學的實驗中，大家意外發現：酚酞試液變紅后隨即又變成了無色！在老師的指導下，小王同學另取適量的稀溶液于試管中，并加入少量二氧化錳，發現反應劇烈，產生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復燃．你認為使紅色酚酞試液變成無色的物質是______（填化學式）．
[結論]過氧化鈉和水反應分兩步進行，請你寫出兩步反應的方程式：
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，木條復燃，說明該反應中有氧氣生成．
（2）導管口有氣泡冒出，說明里面的壓強增大，根據熱脹冷縮現象可推出過氧化鈉與水反應放出熱量．
實驗二：（1）小李同學取適量反應后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發現酚酞試液變紅，說明溶液顯堿性；根據反應物為Na₂O₂和水，根據元素守恒，使酚酞試液變紅的物質是為NaOH．
（2）小王同學另取適量的稀溶液于試管中，并加入少量二氧化錳，發現反應劇烈，產生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復燃，產生的氣體是氧氣，該稀溶液中含有過氧化氫．
過氧化鈉與水反應分兩步進行，先是過氧化鈉與水生成過氧化氫和氫氧化鈉，反應的化學方程式為：Na₂O₂+2H₂O=2NaOH+H₂O₂；然后過氧化氫分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為：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）根據用帶火星的木條靠近a處，木條復燃來確定氣體的成分．
（2）反應放出熱量，會導致吸濾瓶內壓強增大，燒杯中水中的導管口會產生氣泡．
實驗二：（1）根據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產物．
（2）小王同學另取適量的稀溶液于試管中，并加入少量二氧化錳，發現反應劇烈，產生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復燃，可以確定產生的氣體及稀溶液中含有的成分．根據題意，過氧化鈉和水反應分兩步進行，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，考查同學們新信息獲取、應用、遷移及靈活運用所學知識進行分析問題、解決問題的能力．