Question

1．在學(xué)校的元旦聯(lián)歡會上，某同學(xué)表演了“水能生火”的魔術(shù)．他向包有過氧化鈉（Na₂O₂）粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉燃燒起來．小軍很感興趣，于是，他和同學(xué)們進行探究．
【提出問題】過氧化鈉與水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？
為什么脫脂棉會燃燒？
【猜想】①可能有一種氣體和另一種物質(zhì)生成
②反應(yīng)過程中可能有能量變化
【設(shè)計裝置】如圖所示
【實驗探究】
實驗一：探究反應(yīng)后生成的氣體是什么？
（1）打開右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，用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃．說明生成的氣體是氧氣．
（2）實驗中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，
請解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因：過氧化鈉與水反應(yīng)放出熱量，錐形瓶內(nèi)氣體體積膨脹，因此觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出
實驗二：繼續(xù)探究反應(yīng)后生成的另一種是什么？
（1）小張猜想另一種物質(zhì)是Na₂CO₃，小軍認(rèn)為不可能．小軍的依據(jù)是：過氧化鈉、水中，都沒有碳元素，因此根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能是碳酸鈉
為了證實小軍的看法，請你設(shè)計一個證明CO₃^2-不存在的實驗．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論

（2）小軍取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞試液變紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液呈堿性．
【表達】由實驗探究的結(jié)果，寫出過氧化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．

Answer 1

分析 根據(jù)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，用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃，說明生成的氣體是氧氣，因為氧氣具有助燃性；實驗中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，是因為過氧化鈉與水反應(yīng)放出熱量，錐形瓶內(nèi)氣體體積膨脹，因此觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出；小張猜想另一種物質(zhì)是Na₂CO₃，小軍認(rèn)為不可能．小軍的依據(jù)是：過氧化鈉、水中，都沒有碳元素，因此根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能是碳酸鈉；設(shè)計一個證明Na₂CO₃不存在的實驗：用試管取少量的反應(yīng)后溶液，然后向試管中滴加過量的稀鹽酸，沒有氣泡冒出，說明碳酸鈉不存在；小軍取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴人無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞試液變紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液呈堿性，因為酚酞遇到堿性溶液變紅色；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣進行分析．

解答 解：實驗一：（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，用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃，說明生成的氣體是氧氣，因為氧氣具有助燃性，說明生成的氣體是：氧氣；
（2）實驗中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，是因為過氧化鈉與水反應(yīng)放出熱量，錐形瓶內(nèi)氣體體積膨脹，因此觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出；實驗二：（1）小張猜想另一種物質(zhì)是Na₂CO₃，小軍認(rèn)為不可能；小軍的依據(jù)是：過氧化鈉、水中，都沒有碳元素，因此根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能是碳酸鈉；
設(shè)計一個證明Na₂CO₃不存在的實驗：用試管取少量的反應(yīng)后溶液，然后向試管中滴加過量的稀鹽酸，沒有氣泡冒出，說明碳酸鈉不存在；

實驗步驟	預(yù)期實驗現(xiàn)象
用試管取少量的反應(yīng)后溶液，然后向試管中滴加過量的稀鹽酸，觀察現(xiàn)象	沒有氣泡冒出

（2）小軍取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴人無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞試液變紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液呈堿性，因為酚酞遇到堿性溶液變紅色；
【表達】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
故答案為：實驗一（1）氧氣；
（2）過氧化鈉與水反應(yīng)放出熱量，錐形瓶內(nèi)氣體體積膨脹，因此觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出；
實驗二（1）過氧化鈉、水中，都沒有碳元素，因此根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能是碳酸鈉；   
取試管反應(yīng)后的剩余物，滴加少量鹽酸，無明顯現(xiàn)象，證明不含CO₃^2-；

實驗步驟	預(yù)期實驗現(xiàn)象
用試管取少量的反應(yīng)后溶液，然后向試管中滴加過量的稀鹽酸，觀察現(xiàn)象	沒有氣泡冒出

（2）堿性；
【表達】2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．

點評 本考點既考查了實驗步驟的設(shè)計，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．