Question

7．化学活动课上，老师表演了一个“水能生火”的魔术（如图1所示），他将包有过氧化钠（Na₂O₂）粉末的脱脂棉放在石棉网上，向脱脂棉上滴了几滴水，脱脂棉立刻燃烧起来，小红和小明也按图1所示操作，结果小红的魔术取得了成功，而小明没有看到有火生起，小明打开脱脂棉，发现脱脂棉上有白色固体，他们对比此展开了探究：
【查阅资料】Na₂o₃为淡黄色固体，能与水和二氧化碳反应．
【提出问题】水和过氧化钠作用能“生火”的原因是什么，脱脂棉上的白色固体成分是什么？
实验探究一；小红和小明在老师的指导下，设计了如图2所示装置进行探究实验，转动活塞，使水逐滴滴下，然后将带火星的木条放在a处，带火星的木条复燃，说明水和过氧化钠反应有氧气生成，伸入b中的导管口有气泡冒出，说明水和过氧化钠反应放出（填“吸收”或“放出”）热量．
实验探究二：（1）针对脱脂棉上的白色固体的成分是什么，小明提出三种猜想：
猜想1：白色固体是碳酸钠；
猜想2：白色固体都是氢氧化钠；
猜想3：白色固体是碳酸钠和氢氧化钠的混合物
为了验证猜想，小明设计了如下实验

实验步骤	实验现象	实验结论
①将脱脂棉上的固体取下，加水溶解，然后向其中加入足量的氯化钙溶液	无白色沉淀生成	白色固体中无硫酸钠
②取步骤①的溶液加入酚酞溶液	酚酞溶液变红色	猜想2成立

（2）根据上述小明的实验结果，请写出Na₂O₂与水反应的化学方程式2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
【实验拓展】请你分析小明魔术失败可能是什么原因引起的？提出你的猜想，并设计实验进行验证．
【提出猜想】滴加的水快且多
【设计实验】实验步骤：按图1所示操作分别进行，一个滴加水时快且多，一个滴加水时慢且少；
实验现象：滴加水时快且多的脱脂棉没有燃烧，滴加水时慢且少的脱脂棉燃烧起来；
实验结论：滴加水时快且多，温度不能达到脱脂棉的着火点，因此不能燃烧．

Answer 1

分析 【提出问题】
氧气能使带火星的木条复燃；
温度升高时，吸滤瓶中的气体压强增大，导致部分气体从b导管口逸出，产生气泡；
氯化钙能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠；
氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色；
过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气；
【实验拓展】
水能够吸收热量，向脱脂棉上滴加水时，如果滴加的快且多，会导致温度不能达到脱脂棉的着火点．

解答 解：【提出问题】
将带火星的木条放在a处，带火星的木条复燃，说明水和过氧化钠反应有氧气生成，伸入b中的导管口有气泡冒出，说明水和过氧化钠反应放出热量．
故填：氧气；放出．
（1）①将脱脂棉上的固体取下，加水溶解，然后向其中加入足量的氯化钙溶液，无白色沉淀生成，说明白色固体中无碳酸钠；
②取步骤①的溶液加入酚酞溶液，酚酞溶液变红色，说明猜想2成立；
实验过程如下表所示：

实验步骤	实验现象	实验结论
①将脱脂棉上的固体取下，加水溶解，然后向其中加入足量的氯化钙溶液	无白色沉淀生成	白色固体中无碳酸钠
②取步骤①的溶液加入酚酞溶液	酚酞溶液变红色	猜想2成立

（2）Na₂O₂与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
故填：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
【提出猜想】
滴加的水快且多时，温度不容易达到脱脂棉的着火点．
故填：滴加的水快且多．
【设计实验】
实验过程为：实验步骤：按图1所示操作分别进行，一个滴加水时快且多，一个滴加水时慢且少；
实验现象：滴加水时快且多的脱脂棉没有燃烧，滴加水时慢且少的脱脂棉燃烧起来；
实验结论：滴加水时快且多，温度不能达到脱脂棉的着火点，因此不能燃烧．
故填：实验步骤：按图1所示操作分别进行，一个滴加水时快且多，一个滴加水时慢且少；
实验现象：滴加水时快且多的脱脂棉没有燃烧，滴加水时慢且少的脱脂棉燃烧起来；
实验结论：滴加水时快且多，温度不能达到脱脂棉的着火点，因此不能燃烧．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．