“在學校的元旦聯(lián)歡會上,某同學表演了‘水能生火’的魔術(shù).他向包有過氧化鈉(Na2O2)粉末的脫脂棉上滴水,脫脂棉燃燒起來.”
小穎看到這段話后非常感興趣,她和同學們一起對該問題進行了一系列的探究.
[提出問題]過氧化鈉與水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)?為什么脫脂棉會燃燒?
[猜 想]①可能有一種氣體和另一種物質(zhì)生成
②反應(yīng)過程中可能有能量變化
[實驗探究]實驗一:探究反應(yīng)后生成的氣體是什么?
(1)打開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
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,請解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因:過氧化鈉和水反應(yīng)是放熱反應(yīng),使吸濾瓶內(nèi)氣體體積膨脹
過氧化鈉和水反應(yīng)是放熱反應(yīng),使吸濾瓶內(nèi)氣體體積膨脹
.
實驗二:探究反應(yīng)后生成的另一種物質(zhì)是什么?
(1)小明猜想另一種物質(zhì)是Na2CO3,小軍認為不可能.原因是:質(zhì)量守恒定律
質(zhì)量守恒定律
.
為了證實小軍的看法,請你設(shè)計一個證明CO32-不存在的實驗:
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論 |
取樣品,加入稀鹽酸 取樣品,加入稀鹽酸 | 沒有氣泡產(chǎn)生 沒有氣泡產(chǎn)生 | 生成物中沒有CO32- |
(2)小軍取反應(yīng)后所得的溶液于試管中,滴入無色酚酞試液,發(fā)現(xiàn)試管中的溶液變成紅色,說明反應(yīng)后所得的溶液呈
堿
堿
性;
[表 達]小軍根據(jù)實驗探究的結(jié)果,寫出了過氧化鈉和水反應(yīng)的化學方程式為
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
.
[發(fā)現(xiàn)問題]小娟發(fā)現(xiàn)在小軍的實驗中,試管中的溶液變成紅色后,一會兒又變成無色.
[深入探究]實驗三:探究滴入無色酚酞試液后,變成紅色的溶液為什么會褪色?
小娟經(jīng)查閱資料,設(shè)計了如下實驗方案,并將有關(guān)現(xiàn)象記錄在下表中.
實驗序號 | 實驗方案 | 實驗現(xiàn)象 |
1 | 將水滴入盛有過氧化鈉固體的試管中,配制成溶液,用帶火星的木條檢驗生成的氣體 | 反應(yīng)激烈,有大量氣體產(chǎn)生,并能使木條復(fù)燃 |
2 | 取三份實驗1所得溶液分裝于三支試管中是進行如下實驗: ①第一份中加入紫色石蕊試液 ②第二份中加入無色酚酞試液 ③第三份中先加水再加入無色酚酞試液 | ①溶液變藍且長時間不褪色 ②溶液顯紅色,半分鐘內(nèi)褪色 ③溶液顯紅色,半分鐘內(nèi)褪色 |
3 | ①稱取3.9g過氧化鈉固體,逐滴加入約50mL水. ②待不再產(chǎn)生氣體,10min以后,加入用小紙片包好的MnO2,迅速塞緊雙孔塞,輕輕搖動反應(yīng)器,紙包自動散開,MnO2與溶液開始接觸. | ①測得氧氣體積為185mL左右 ②又產(chǎn)生大量氧氣,至反應(yīng)完全以后,又測得產(chǎn)生了374mL氧氣(兩次測定條件均相同) |
(1)根據(jù)小娟的實驗探究,過氧化鈉和水反應(yīng)除了小軍寫出的反應(yīng)外還存在另一個反應(yīng),其化學方程式為
Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2
Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2
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(2)綜合分析上述實驗,猜想使變紅的酚酞褪色的物質(zhì)是
H2O2
H2O2
,請你用實驗1所得的溶液,設(shè)計一個簡單實驗證明你的猜想
在實驗1所得溶液中加入少許MnO2,直到無氣體產(chǎn)生時,再加入無色酚酞試液,溶液變紅且不再褪色
在實驗1所得溶液中加入少許MnO2,直到無氣體產(chǎn)生時,再加入無色酚酞試液,溶液變紅且不再褪色
.
(3)根據(jù)實驗3測得的氣體體積說明了
水與Na
2O
2反應(yīng)生成的H
2O
2約有
發(fā)生分解
水與Na
2O
2反應(yīng)生成的H
2O
2約有
發(fā)生分解
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【答案】氧氣;過氧化鈉和水反應(yīng)是放熱反應(yīng),使吸濾瓶內(nèi)氣體體積膨脹;質(zhì)量守恒定律;取樣品,加入稀鹽酸;沒有氣泡產(chǎn)生;堿;2Na
2O
2+2H
2O═4NaOH+O
2↑;Na
2O
2+2H
2O═2NaOH+H
2O
2;H
2O
2;在實驗1所得溶液中加入少許MnO
2,直到無氣體產(chǎn)生時,再加入無色酚酞試液,溶液變紅且不再褪色;水與Na
2O
2反應(yīng)生成的H
2O
2約有
發(fā)生分解