Question

14．水能灭火也可以引火．把少量过氧化钠（Na₂O₂）粉末用干燥脱脂棉包裹（脱脂棉和过氧化钠不反应），将少量水滴到包有过氧化钠的脱脂棉上，则脱脂棉迅速发生燃烧．小明对此现象很感兴趣，于是他和同学们进行如下探究：
【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
【猜想】
①可能有一种气体和另一种物质生成．
②反应过程中可能有能量变化．
【设计实验】如图所示
实验一：探究反应后生成的气体是什么？
（1）打开如图装置中的分液漏斗的活塞，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O₂（或氧气）．发生的反应方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑其中氧化剂为Na₂O₂；还原剂为Na₂O₂；产生0.2mol的氧气，需要的转移电子0.4mol．
（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：反应过程中有热量放出，使吸滤瓶内空气受热膨胀．
实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？
（3）小强猜想另一种物质是Na₂CO₃，小明认为不可能，小明的依据是根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，而反应物中不含碳元素．
为了证实小明的看法，请你设计一个证明CO₃^2-不存在的实验．

实验步骤	实验现象	实验结论

（4）小明取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的另一种物质是NaOH（填化学式）．

Answer 1

分析 实验一：（1）能使带火星的木条复燃，说明该气体具有助燃性，发生的反应是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应中 氧元素化合价-1价变化为-2价和0价，过氧化钠做氧化剂和还原剂，化学方程式计算生成1mol氧气电子转移2mol；
（2）导管口有气泡冒出，说明吸滤瓶内的压强增大，而反应是在试管内发生，不是在吸滤瓶内发生，所以是试管内发生的反应放出热量，使吸滤瓶内温度升高，气体压强增大；
实验二：（3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变；根据检验碳酸根离子的方法进行分析；
（4）根据酚酞溶液遇酸碱溶液的变色情况进行分析．

解答 解：实验一：（1）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，说明生成的气体是氧气，发生的反应是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，反应中 氧元素化合价-1价变化为-2价和0价，过氧化钠做氧化剂和还原剂，化学方程式计算生成1mol氧气电子转移2mol，产生0.2mol的氧气，需要的转移电子0.4mol
故答案为：O₂（或氧气）；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；Na₂O₂；Na₂O₂；0.4；
（2）试管内发生的反应放出热量，使吸滤瓶内的温度升高，气体压强增大，所以会看到导管口有气泡冒出，
故答案为：反应过程中有热量放出，使吸滤瓶内空气受热膨胀；
实验二：（3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中没有碳元素，因而生成物中也不可能有碳元素；碳酸根离子遇到盐酸会反应生成二氧化碳，有气泡冒出，若没有气泡冒出，则说明没有碳酸根离子，
故答案为：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，而反应物中不含碳元素

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量反应后所得溶液于试管中，滴入稀盐酸	没有气泡产生	不存在CO32-

（4）酚酞溶液变红说明溶液显碱性，一定有氢氧根离子，而碱一般是由氢氧根离子和金属离子构成的，反应物中的金属元素只有钠元素，所以该物质是氢氧化钠．故答案为：NaOH；

点评 本题考查了物质性质的实验验证分析、物质性质和反应现象是解题关键，掌握基础是解题关键，题目难度中等．