Question

成語“水火不相容”是指水能滅火．若向包有過氧化鈉（Na₂O₂）粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉燃燒起來．某探究小組同學(xué)對“水能生火”魔術(shù)感到好奇，進行如下探究：
探究一：反應(yīng)后的氣體成分
【猜想與假設(shè)】小寧說：支持脫脂棉燃燒的氣體可能是CO₂、H₂、O₂、N₂．
（1）曉敏說：不可能是CO₂，由于

 

．
（2）梅梅說：也不可能含有N₂，因為從化學(xué)性質(zhì)考慮，N₂

 

．
該小組同學(xué)認為：該氣體可能含有O₂、H₂中的一種．
【查閱資料】過氧化鈉（Na₂O₂）是一種黃色粉末，常溫下能與水都能反應(yīng)產(chǎn)生一種白色固體和氧氣，常用在呼吸面具和潛水艇中作供氧劑．
【進行實驗】該小組同學(xué)設(shè)計實驗裝置如圖所示，按照要求裝配儀器和藥品，觀察現(xiàn)象：
（3）打開裝置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條靠近p處，木條復(fù)燃，說明生成的氣體是

 

．
（4）實驗過程中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說明該反應(yīng)屬于

 

（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．脫脂棉能燃燒起來是達到了燃燒的條件．
探究二：反應(yīng)后生成的白色固體物質(zhì)
【進行實驗】

實驗編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
①	取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴入幾滴無色酚酞試液	酚酞溶液變成紅色
②	取上述溶液滴加幾滴稀鹽酸	無氣泡產(chǎn)生

【得出結(jié)論】（5）由上述實驗可知，過氧化鈉與水反應(yīng)生成的白色固體是否含有碳酸根離子或碳酸氫根離子？

 

（填“是”或“否”）．寫出過氧化鈉和水在常溫下所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

．因此，保存過氧化鈉時要

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,證明碳酸鹽,物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時的能量變化,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【猜想與假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律和物質(zhì)的性質(zhì)進行分析；
【進行實驗】考慮燃燒的條件，進行分析．由題目的信息可知：打開如圖裝置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃，說明生成的氣體是氧氣，因為氧氣具有助燃性；實驗中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，是因為過氧化鈉與水反應(yīng)放出熱量，錐形瓶內(nèi)氣體體積膨脹，因此觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出；
【進行實驗】設(shè)計一個證明Na₂CO₃不存在的實驗：用試管取少量的反應(yīng)后溶液，然后向試管中滴加過量的稀鹽酸，沒有氣泡冒出，說明碳酸鈉不存在；小軍取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴人無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞試液變紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液呈堿性，因為酚酞遇到堿性溶液變紅色；
【得出結(jié)論】（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，配平即可．

解答：解：
探究一：反應(yīng)后的氣體成分
【猜想與假設(shè)】（1）由質(zhì)量守恒定律（或化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變），反應(yīng)物中不含碳元素，故不可能是CO₂；
（2）因為從化學(xué)性質(zhì)考慮，N₂化學(xué)性質(zhì)不活潑，故也不可能含有N₂．
【進行實驗】（1）打開如圖裝置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條靠近P處，木條復(fù)燃，說明生成的氣體是氧氣，因為氧氣具有助燃性；故答案為：氧氣；
（2）實驗中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，是因為過氧化鈉與水反應(yīng)放出熱量，錐形瓶內(nèi)氣體體積膨脹，因此觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出；故答案為：放熱；
探究二：反應(yīng)后生成的白色固體物質(zhì)
【進行實驗】
取反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴人無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞試液變紅色，說明反應(yīng)后所得的溶液呈堿性，因為酚酞遇到堿性溶液變紅色；用試管取少量的反應(yīng)后溶液，然后向試管中滴加稀鹽酸，沒有氣泡冒出，說明碳酸鈉不存在；
【得出結(jié)論】（5）由上述實驗可知，過氧化鈉與水反應(yīng)生成的白色固體不含有碳酸根離子或碳酸氫根離子．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，過氧化鈉和水在常溫下所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．因此，保存過氧化鈉時要密封（或防水）．
故答案為：
（1）由質(zhì)量守恒定律（或化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變），反應(yīng)物中不含碳元素；
（2）化學(xué)性質(zhì)不活潑；（3）O₂（或氧氣）； （4）放熱；
（5）不；2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；  密封（或防水）

點評：本考點既考查了實驗步驟的設(shè)計，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．