Question

（2010?常德）在校園文藝節(jié)上，萌萌同學表演的“水能生火“的化學小魔術博得了滿堂彩，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．事后她對這魔術的化學原理很感興趣，于是便和同學們一起探究起來．
【提出問題】①過氧化鈉和水反應生成了什么物質？
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．
②反應過程可能有能量變化．
【設計裝置】萌萌他們組裝了如右圖的裝置進行實驗．其中分液漏斗可通過活塞控制液流速度，吸濾瓶右側有支管可導出氣體（瓶內為空氣）．
【實驗探究】探究l：反應生成的氣體物質是什么？
探究2：脫脂棉為什么會燃燒？
（1）打開分液漏斗活塞，以適當?shù)乃俣葘⑺�滴入Na₂O₂中，觀察到試管內有氣泡產生，用帶火星的木條靠近P處，木條復燃．說明反應生成的氣體是

氧氣（或O₂）

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

Na₂O₂與水反應時，產生大量的熱，吸濾瓶中空氣受熱膨脹產生氣泡

，
這一現(xiàn)象為

脫脂棉燃燒

找到了依據(jù)．
探究3：反應生成的另一種產物是什么？
（1）同伴強強猜想另一種物質是Na₂CO₃，萌萌認為不可能，萌萌的依據(jù)是

反應物中不含碳元素，根據(jù)質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	實驗結論
取少量探究1反應后的溶 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反應后的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液變紅色，說明反應后所得的溶液呈

堿

性，則這種產物應該為（寫化學式）

NaOH

．
【作出結論】由實驗探究的結果，萌萌他們得出過氧化鈉與水反應的化學方程式是

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，木條復燃來確定氣體；
（2）根據(jù)與吸濾瓶連接的導管在盛水的燒杯中有氣泡冒出來分析錐形瓶內氣體體積變化的原因；
探究3：
（1）根據(jù)反應物，利用元素守恒來分析反應產物；再利用生成物與鹽酸反應，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產物；
【作出結論】利用反應物與生成物來書寫反應的化學反應方程式．

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，木條復燃，說明該反應中有氧氣生成，
故答案為：氧氣（或O₂）；
（2）觀察到與吸濾瓶連接的導管在盛水的燒杯中有氣泡冒出，說明錐形瓶內的氣體體積膨脹，則該反應發(fā)生時放出了大量的熱，且脫脂棉燃燒
時溫度應達到著火點，即當Na₂O₂與水反應時，產生大量的熱且生成氧氣使脫脂棉燃燒，
故答案為：Na₂O₂與水反應時，產生大量的熱，吸濾瓶中空氣受熱膨脹產生氣泡；脫脂棉燃燒；
探究3（1）因反應物為Na₂O₂和水，不含有碳元素，根據(jù)質量守恒定律可知，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，該實驗設計如下，
實驗步驟為：取少量探究1反應后的溶液于試管中，加入稀鹽酸，
實驗現(xiàn)象為：無現(xiàn)象，
實驗結論為：生成物中無碳酸鈉，
故答案為：反應物中不含碳元素，根據(jù)質量守恒定律判斷不可能生成碳酸鈉；

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量探究1反應后 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
該反應中的另一生成物因為NaOH，故答案為：堿；NaOH；
[作出結論]因該反應的反應物為Na₂O₂和水，生成物為NaOH和O₂，則該反應為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為信息來探究過氧化鈉與水反應的產物，學生應熟悉物質的性質及元素守恒、溶液的性質等來解答，較好的考查了學生綜合應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．