Question

某同学在表演完“水能生火”的魔术后解释说：“该魔术是向包有淡黄色过氧化钠（Na₂O₂）粉末的脱脂棉上滴水，脱胎棉就能燃烧起来．”小红听完后以这个“魔术”非常感兴趣，她和同学们一起对该问题进行了探究．
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质？脱脂棉为什么会燃烧？
[作出猜想]①产生了支持燃烧的氧气，②反应过程中可能产生大量的热
[设计装置]如图所示
[实验探究]
实验一：探究反应后生成的气体是什么？
（1）打开如图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体是______；
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因______．
实验二：待过氧化钠完全反应后看到有白色固体出现，探究该生成物是什么？
（1）小张猜想该生成物是Na₂CO₃，小军则认为该生成物是NaOH，他们为了验证各自的猜想设计了如下所示实验，请你参与并补充完整．

实验步骤	实验现象	实验结论
①取由白色固体配制成的溶液少许于试管中，加入过量的稀盐酸	没有气泡产生	______
②再取由白色固体配制成的溶液少许于试管中，加入适量的CuCl2溶液	______	生成物为NaOH

（2）取由白色固体配制的溶液少于试管中，滴入无色酚酞试液，酚酞试液变______色，如果滴入的是紫色石蕊试液，则石蕊试液变______色．
[得出结论]由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式______．

Answer 1

解：实验一：（1）用带火星的木条靠近P处，木条复燃，说明该气体具有助燃性，故答案为：氧气；
（2）导管口冒出气泡，可能生成了气体，也可能气体的温度升高，通过分析没有生成气体，只能是锥形瓶中的气体温度升高，故答案为：过氧化钠和水反应是放热反应；
实验二：（1）①因反应物为Na₂O₂和水，不含有碳元素，根据质量守恒定律可知，元素守恒说明生成物中不会有碳元素，则不可能生成碳酸钠，
利用盐酸来确定是否有碳酸钠生成，该实验设计如下，故答案为：反应物中不含碳元素，根据质量守恒定律判断不可能生成碳酸钠；
②由结论有氢氧化钠，而加入适量的CuCl₂溶液，故可推测现象为有蓝色沉淀生成；
（2）由探究l反应后的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液变红色，说明溶液显碱性，如果滴入的是紫色石蕊试液，则石蕊试液变 蓝色．
[得出结论]由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应：有气泡生成，有氢氧化钠生成，故可数学化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
故答案为：实验一：
（1）氧气；（2）过氧化钠和水反应是放热反应．
实验二：（1）

实验步骤	实验现象	实验结论
①取由白色固体配制成的溶液少许于试管中，加入过量的稀盐酸	没有气泡产生	生成物中 无碳酸钠
②再取由白色固体配制成的溶液少许于试管中，加入适量的CuCl2溶液	生成蓝色沉淀	生成物为NaOH

（2）红色，蓝色．[得出结论]2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
分析：实验一：（1）根据氧气有助燃性进行分析；
（2）根据导管口冒出气体的原因进行分析；
实验二：（1）①根据反应物，利用元素守恒来分析反应产物；再利用生成物与盐酸反应，观察是否有气泡冒出来说明是否有碳酸钠生成；
②因为结论有氢氧化钠，而加入适量的CuCl₂溶液，故可推测现象和产物．
（2）根据滴入无色酚酞试液变红色来确定溶液的酸碱性，利用元素守恒及溶液的酸碱性来推断反应产物；首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可．
点评：本题以脱脂棉滴水燃烧魔术为信息来探究过氧化钠与水反应的产物，学生应熟悉物质的性质及元素守恒、溶液的性质等来解答，较好的考查了学生综合应用知识来解决问题的能力、实验探究的能力、归纳整合的能力．