Question

在師生聯(lián)誼晚會上，化學(xué)老師表演了“吹氣生火”的魔術(shù)．用棉花將一種淡黃色的固體包裹其中，將一根長玻璃管插入棉花團中吹氣，稍后棉花團劇烈燃燒起來．同學(xué)們?yōu)榱私议_這個魔術(shù)的秘密，進行了如下探究．
【相關(guān)信息】：①淡黃色固體成分是過氧化鈉（Na₂O₂）．
②吹出的氣體主要成分有氮氣、二氧化碳和水蒸氣．
③過氧化鈉與氮氣不反應(yīng)．
④碳酸鈉溶液呈堿性．
【分析討論】：根據(jù)棉花團劇烈燃燒的現(xiàn)象分析，反應(yīng)中除了生成氧氣外，還說明過氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)是______（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
【提出猜想】：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)殘留固體呈白色，對該固體成分進行猜想：
猜想Ⅰ：固體成分是Na₂CO₃，CO₂參加反應(yīng)．
猜想Ⅱ：固體成分是NaOH，H₂O參加反應(yīng)．
猜想Ⅲ：固體成分是______，CO₂和H₂O均參加反應(yīng)．
【實驗探究】：同學(xué)們在老師帶領(lǐng)下用足量且潮濕的CO₂氣體通入過氧化鈉粉末中，充分反應(yīng)后，取白色固體于試管中配成溶液，設(shè)計實驗對猜想進行驗證．
驗證Ⅰ：向溶液中滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生．有同學(xué)認為固體成分僅含有Na₂CO₃．
驗證Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，pH大于7，有同學(xué)認為固體是NaOH．請問此結(jié)論是否正確？______（填“正確”或“錯誤”），原因是：______．
驗證Ⅲ：先向溶液中加入足量的______溶液，看到白色沉淀產(chǎn)生，寫出反應(yīng)方程式______；然后向上層清液中加入______溶液，看到溶液呈紅色，驗證了猜想Ⅲ是正確的．
【實驗反思】：由驗證Ⅲ的結(jié)果可知，驗證Ⅰ的結(jié)論錯誤，因為它不能排除______的存在．
【拓展延伸】：根據(jù)探究所獲得的知識，有同學(xué)認為可以用過氧化鈉做“滴水生火”的魔術(shù)，從燃燒的要素考慮，你認為要使魔術(shù)成功必須控制______的用量．

Answer 1

【分析討論】“吹氣生火”的魔術(shù)，也需要燃燒的條件，①可燃物與氧氣接觸，②可燃物達到著火點．本實驗一定是放熱反應(yīng)，放出的熱量使棉花團達到了著火點．
故答案為：放熱
猜想Ⅲ：吹出的氣體中既有二氧化碳又有水蒸氣，因此可能是Na₂CO₃和NaOH的混合物．故答案為：Na₂CO₃和NaOH的混合物
驗證Ⅱ：用pH試紙測得的pH大于7，不能確定固體是NaOH，因為Na₂CO₃和NaOH的水溶液都顯堿性，因此錯誤．故答案為：錯誤；碳酸鈉溶液也顯堿性，可能有碳酸鈉存在
驗證Ⅲ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，是為了排除碳酸鈉溶液的干擾，再滴加酚酞試劑時，溶液顯紅色，就證明一定有氫氧化鈉了．
故答案為：CaCl₂；CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；酚酞
【實驗反思】向溶液中滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，能證明一定有碳酸鈉，但是不能證明沒有氫氧化鈉．故答案為：NaOH
【拓展延伸】水不能太多，因為水能滅火．故答案為：水