Question

15．在学校的元旦联欢会上，某同学表演了“水能生火”的魔术．他向包有过氧化钠（Na₂O₂）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来．小军很感兴趣，于是，他和同学们进行探究．
【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．说明生成的气体是氧气．
（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：过氧化钠与水反应放出热量，使吸滤瓶中的空气受热膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生．
实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？
（1）小张猜想另一种物质是Na₂CO₃，小军认为不可能．小军的依据是：根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃
经过交流讨论，同学们认为向反应后的溶液中滴加足量稀盐酸，如果没有二氧化碳气体生成，就能证实小军的看法．
请你设计一个实验证明有没有CO₂生成．

实验步骤	实验现象	实验结论

（2）小军通过实验证明了另一种生成物是氢氧化钠
【表达】由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的符号表达式2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．

Answer 1

分析 【实验探究】实验一：根据氧气能支持燃烧分析．
（2）根据反应放出了热量，能使锥形瓶内的压强增大分析回答．
实验二：（1）根据质量守恒定律分析判断回答；
（2）根据碳酸钠的性质来判断设计实验；
【表达】根据过氧化钠与水的反应写出反应的化学方程式．

解答 解：【实验探究】实验一：（1）能产生使带火星的木条复燃的气体，说明该气体为氧气．
（2）在此反应中，一定有热量放出，放出的热量使锥形瓶内的压强变大，从而在导管口处有气泡冒出．
实验二：
（1）小张猜想另一种物质是Na₂CO₃，小军认为不可能．依据是：化学反应满足质量守恒定律，在反应过程中因反应物中没有碳元素，故在生成物中不可能产生碳酸钠．
由于碳酸钠能与盐酸反应生成了二氧化碳气体，所以设计实验如下：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量剩余物加入到水中，再滴加稀盐酸	没有气泡生成	不含有碳酸钠

（【表达】由上述分析可知，过氧化钠和水反应生成了氢氧化钠和氧气，反应的符号表达式是：2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑．
故答案为：【实验探究】实验一：（1）氧气；（2）过氧化钠与水反应放出热量，使吸滤瓶中的空气受热膨胀，因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生．
实验二：（1）根据质量守恒定律，反应物中没有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃．设计实验见上表；
【表达】2Na₂0₂+2H₂O═4NaOH+0₂↑

点评 过氧化钠与水反应能产生氧气，同时通过氧气具有助燃的性质，来检验过氧化钠与水反应产生的气体是氧气．