Question

7．化學活動課上，老師表演了一個“水能生火”的魔術（如圖1所示），他將包有過氧化鈉（Na₂O₂）粉末的脫脂棉放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴了幾滴水，脫脂棉立刻燃燒起來，小紅和小明也按圖1所示操作，結果小紅的魔術取得了成功，而小明沒有看到有火生起，小明打開脫脂棉，發(fā)現(xiàn)脫脂棉上有白色固體，他們對比此展開了探究：
【查閱資料】Na₂o₃為淡黃色固體，能與水和二氧化碳反應．
【提出問題】水和過氧化鈉作用能“生火”的原因是什么，脫脂棉上的白色固體成分是什么？
實驗探究一；小紅和小明在老師的指導下，設計了如圖2所示裝置進行探究實驗，轉(zhuǎn)動活塞，使水逐滴滴下，然后將帶火星的木條放在a處，帶火星的木條復燃，說明水和過氧化鈉反應有氧氣生成，伸入b中的導管口有氣泡冒出，說明水和過氧化鈉反應放出（填“吸收”或“放出”）熱量．
實驗探究二：（1）針對脫脂棉上的白色固體的成分是什么，小明提出三種猜想：
猜想1：白色固體是碳酸鈉；
猜想2：白色固體都是氫氧化鈉；
猜想3：白色固體是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物
為了驗證猜想，小明設計了如下實驗

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①將脫脂棉上的固體取下，加水溶解，然后向其中加入足量的氯化鈣溶液	無白色沉淀生成	白色固體中無硫酸鈉
②取步驟①的溶液加入酚酞溶液	酚酞溶液變紅色	猜想2成立

（2）根據(jù)上述小明的實驗結果，請寫出Na₂O₂與水反應的化學方程式2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
【實驗拓展】請你分析小明魔術失敗可能是什么原因引起的？提出你的猜想，并設計實驗進行驗證．
【提出猜想】滴加的水快且多
【設計實驗】實驗步驟：按圖1所示操作分別進行，一個滴加水時快且多，一個滴加水時慢且少；
實驗現(xiàn)象：滴加水時快且多的脫脂棉沒有燃燒，滴加水時慢且少的脫脂棉燃燒起來；
實驗結論：滴加水時快且多，溫度不能達到脫脂棉的著火點，因此不能燃燒．

Answer 1

分析 【提出問題】
氧氣能使帶火星的木條復燃；
溫度升高時，吸濾瓶中的氣體壓強增大，導致部分氣體從b導管口逸出，產(chǎn)生氣泡；
氯化鈣能和碳酸鈉反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉；
氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣；
【實驗拓展】
水能夠吸收熱量，向脫脂棉上滴加水時，如果滴加的快且多，會導致溫度不能達到脫脂棉的著火點．

解答 解：【提出問題】
將帶火星的木條放在a處，帶火星的木條復燃，說明水和過氧化鈉反應有氧氣生成，伸入b中的導管口有氣泡冒出，說明水和過氧化鈉反應放出熱量．
故填：氧氣；放出．
（1）①將脫脂棉上的固體取下，加水溶解，然后向其中加入足量的氯化鈣溶液，無白色沉淀生成，說明白色固體中無碳酸鈉；
②取步驟①的溶液加入酚酞溶液，酚酞溶液變紅色，說明猜想2成立；
實驗過程如下表所示：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①將脫脂棉上的固體取下，加水溶解，然后向其中加入足量的氯化鈣溶液	無白色沉淀生成	白色固體中無碳酸鈉
②取步驟①的溶液加入酚酞溶液	酚酞溶液變紅色	猜想2成立

（2）Na₂O₂與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
故填：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
【提出猜想】
滴加的水快且多時，溫度不容易達到脫脂棉的著火點．
故填：滴加的水快且多．
【設計實驗】
實驗過程為：實驗步驟：按圖1所示操作分別進行，一個滴加水時快且多，一個滴加水時慢且少；
實驗現(xiàn)象：滴加水時快且多的脫脂棉沒有燃燒，滴加水時慢且少的脫脂棉燃燒起來；
實驗結論：滴加水時快且多，溫度不能達到脫脂棉的著火點，因此不能燃燒．
故填：實驗步驟：按圖1所示操作分別進行，一個滴加水時快且多，一個滴加水時慢且少；
實驗現(xiàn)象：滴加水時快且多的脫脂棉沒有燃燒，滴加水時慢且少的脫脂棉燃燒起來；
實驗結論：滴加水時快且多，溫度不能達到脫脂棉的著火點，因此不能燃燒．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．