Question

（2010?常德）在校園文藝節(jié)上，萌萌同學(xué)表演的“水能生火“的化學(xué)小魔術(shù)博得了滿堂彩，她向包有過氧化鈉（Na₂O₂）粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉燃燒起來．事后她對這魔術(shù)的化學(xué)原理很感興趣，于是便和同學(xué)們一起探究起來．
【提出問題】①過氧化鈉和水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？
②脫脂棉為什么會燃燒？
【大膽猜想】①可能生成了一種氣體和另一種物質(zhì)．
②反應(yīng)過程可能有能量變化．
【設(shè)計裝置】萌萌他們組裝了如右圖的裝置進(jìn)行實驗．其中分液漏斗可通過活塞控制液流速度，吸濾瓶右側(cè)有支管可導(dǎo)出氣體（瓶內(nèi)為空氣）．
【實驗探究】探究l：反應(yīng)生成的氣體物質(zhì)是什么？
探究2：脫脂棉為什么會燃燒？
（1）打開分液漏斗活塞，以適當(dāng)?shù)乃俣葘⑺�滴入Na₂O₂中，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．說明反應(yīng)生成的氣體是

氧氣（或O₂）

．
（2）實驗中還觀察到與吸濾瓶連接的導(dǎo)管在盛水的燒杯中有氣泡冒出，試解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因

Na₂O₂與水反應(yīng)時，產(chǎn)生大量的熱，吸濾瓶中空氣受熱膨脹產(chǎn)生氣泡

，
這一現(xiàn)象為

脫脂棉燃燒

找到了依據(jù)．
探究3：反應(yīng)生成的另一種產(chǎn)物是什么？
（1）同伴強(qiáng)強(qiáng)猜想另一種物質(zhì)是Na₂CO₃，萌萌認(rèn)為不可能，萌萌的依據(jù)是

反應(yīng)物中不含碳元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷不可能生成碳酸鈉

．
如果你同意萌萌的意見，請你完成下表：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量探究1反應(yīng)后的溶 液于試管中，加入稀鹽酸．	無現(xiàn)象	生成物中

（2）萌萌再取探究l反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液變紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液呈

堿

性，則這種產(chǎn)物應(yīng)該為（寫化學(xué)式）

NaOH

．
【作出結(jié)論】由實驗探究的結(jié)果，萌萌他們得出過氧化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑

．

Answer 1

分析：探究2：
（1）根據(jù)用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃來確定氣體；
（2）根據(jù)與吸濾瓶連接的導(dǎo)管在盛水的燒杯中有氣泡冒出來分析錐形瓶內(nèi)氣體體積變化的原因；
探究3：
（1）根據(jù)反應(yīng)物，利用元素守恒來分析反應(yīng)產(chǎn)物；再利用生成物與鹽酸反應(yīng)，觀察是否有氣泡冒出來說明是否有碳酸鈉生成；
（2）根據(jù)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(yīng)產(chǎn)物；
【作出結(jié)論】利用反應(yīng)物與生成物來書寫反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式．

解答：解：探究2（1）由氧氣具有助燃性，且用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃，說明該反應(yīng)中有氧氣生成，
故答案為：氧氣（或O₂）；
（2）觀察到與吸濾瓶連接的導(dǎo)管在盛水的燒杯中有氣泡冒出，說明錐形瓶內(nèi)的氣體體積膨脹，則該反應(yīng)發(fā)生時放出了大量的熱，且脫脂棉燃燒
時溫度應(yīng)達(dá)到著火點，即當(dāng)Na₂O₂與水反應(yīng)時，產(chǎn)生大量的熱且生成氧氣使脫脂棉燃燒，
故答案為：Na₂O₂與水反應(yīng)時，產(chǎn)生大量的熱，吸濾瓶中空氣受熱膨脹產(chǎn)生氣泡；脫脂棉燃燒；
探究3（1）因反應(yīng)物為Na₂O₂和水，不含有碳元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，元素守恒說明生成物中不會有碳元素，則不可能生成碳酸鈉，
利用鹽酸來確定是否有碳酸鈉生成，該實驗設(shè)計如下，
實驗步驟為：取少量探究1反應(yīng)后的溶液于試管中，加入稀鹽酸，
實驗現(xiàn)象為：無現(xiàn)象，
實驗結(jié)論為：生成物中無碳酸鈉，
故答案為：反應(yīng)物中不含碳元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷不可能生成碳酸鈉；

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量探究1反應(yīng)后 的溶液于試管中，加入稀鹽酸	無現(xiàn)象	生成物中 無碳酸鈉

（2）由探究l反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液變紅色，說明溶液顯堿性，再根據(jù)反應(yīng)物為Na₂O₂和水，由元素守恒，溶液中存在鈉離子和氫氧根離子，即
該反應(yīng)中的另一生成物因為NaOH，故答案為：堿；NaOH；
[作出結(jié)論]因該反應(yīng)的反應(yīng)物為Na₂O₂和水，生成物為NaOH和O₂，則該反應(yīng)為2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．

點評：本題以脫脂棉滴水燃燒魔術(shù)為信息來探究過氧化鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，學(xué)生應(yīng)熟悉物質(zhì)的性質(zhì)及元素守恒、溶液的性質(zhì)等來解答，較好的考查了學(xué)生綜合應(yīng)用知識來解決問題的能力、實驗探究的能力、歸納整合的能力．