Question

26、2010年3月22日“世界水日”之主題--水質量．
（1）水是六大類營養素之一，保持水的化學性質的最小粒子是

水分子

．
（2）今年，我國西南旱情非常嚴重，水資源緊缺．中央電視臺焦點訪談節日近期報道了這樣一個事實，在貴州省，村民為了挽救即將干枯的茶樹苗，找到了一種澆水的“土”方法，即在茶樹苗的根部，放置一個裝滿水的礦泉水瓶，然后用針在礦泉水瓶的底部扎一個小眼，讓水一滴一滴的滴在茶樹苗的根部，取得了良好的效果，這樣做的目的是為了

節約用水

．為了收集到更多的礦泉水瓶，在全鎮中小學發動捐贈礦泉水瓶的活動，共收集到約10萬只，礦泉水瓶屬于

合成

材料．
（3）目前很多自來水廠用氯氣進行消毒．消毒過程中常會發生如下化學反應，其反應的微觀過程可用下圖表示：

寫出圖甲所示反應的化學方程式

Cl₂+H₂O=HCl+HClO

；圖乙表示的反應類型是

分解反應

．
（4）在生活中，水被用來滅火，但在特定的場合下，水卻能生火，小王在老師的指導下，表演了‘水能生火’的魔術．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．”小娟看完后非常感興趣，她和同學們一起對該問題進行了一系列的探究．
[提出問題]過氧化鈉與水反應生成了什么物質？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生成
②反應過程中可能有能量變化
[設計裝置]如圖所示

[實驗探究]
實驗一：探究反應后生成的氣體是什么？
①打開右圖裝置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內有氣泡產生，用帶火星的木條靠近P處，木條復燃．說明生成的氣體是

O₂

；
②實驗中，還觀察到伸入燒杯中的導管口有氣泡冒出，請解釋產生該現象的原因：

反應放熱，氣體受熱膨脹，使大試管中的壓強增大，導管中有氣泡冒出

．
③在表演時，小王滴加水的速度太快，發現脫脂棉沒有燃燒起來，請你從燃燒的條件分析為什么

若滴加水的太快，水吸收熱量，使溫度降低，低于脫脂棉的著火點．

．
實驗二：探究過氧化鈉與水反應后生成的另一種物質是什么？
①小明猜想另一種物質是Na₂CO₃，小軍認為不可能．理由是

反應物中不含碳元素．

，為了證實小軍的看法，請你設計一個證明CO₃^2-不存在的實驗：

②小軍取反應后所得的溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發現試管中的溶液變成紅色，說明反應后所得的溶液呈

堿

性；
[表  達]小軍根據實驗探究的結果，寫出了過氧化鈉和水反應的化學方程式為

2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據分子的定義進行分析：水分子是保持水的化學性質的最小微粒．
（2）要注意節約用水的重要性；根據生活實際就知道此題涉及的是節約用水的知識，礦泉水瓶屬于合成材料；
（3）根據圖中所示的原子微觀圖，分析得出圖甲和圖乙中的所有反應物和生成物，然后寫出化學方程式，再根據化學反應的四大類型的概念進行分析．
（4）實驗一
  ①根據氧氣能使帶火星木條復燃的特性進行分析；
  ②反應放熱，氣體受熱膨脹，使大試管中的壓強增大，所以導管中有氣泡冒出；
  ③結合實際從燃燒的條件入手來回答此題就行；
  實驗二
  ①根據質量守恒定律，在化學反應前后，元素的種類不會增減．要驗證碳酸鈉，需要加入鹽酸，看是否有氣體產生．
  ②根據堿性溶液能使酚酞變紅的性質進行分析，根據實驗現象推測生成物進而完成化學方程式．

解答：解：（1）水分子是保持水的化學性質的最小微粒．故答案為：水分子（或H₂O）；
（2）在礦泉水瓶的底部扎一個小眼，讓水一滴一滴的滴在茶樹苗的根部，這樣做的目的是節約用水；礦泉水瓶使用塑料制的，所以屬于合成材料；故答案為：節約用水；合成
（3）由圖中原子圖示，可以分析出A物質為H₂O，B物質為Cl₂，C物質為HCl，D物質為HClO，E物質為O₂，所以圖甲所示的反應為：Cl₂+H₂O═HCl+HClO，圖乙所示的反應為：2HClO═2HCl+O₂，圖乙反應為一種物質生成兩種物質的反應，所以屬于分解反應．故答案為：Cl₂+H₂O═HCl+HClO；分解反應．
（4）在過氧化鈉上滴加水，脫脂棉燃燒起來，說明滿足燃燒的條件，也就是有氧氣產生．同時在此反應中有熱量放出．由質量守恒定律可猜想生成物中有碳酸鈉，然后根據碳酸鈉的性質來說明有這種物質生成．
在探究實驗時，步驟為：提出問題，猜想，設計實驗，實驗探究，交流．
實驗一：
   ①能產生使帶火星的木條復燃的氣體，說明該氣體為氧氣．故答案為：O₂
   ②在此反應中，一定有熱量放出，放出的熱量使錐形瓶內的壓強變大，從而在導管口處有氣泡冒出，故答案為：反應放熱，氣體受熱膨脹，使大試管中的壓強增大，導管中有氣泡冒出；
   ③若滴加水的太快，水吸收熱量，使溫度降低，低于脫脂棉的著火點．
實驗二
   ①根據質量守恒定律，在化學反應前后，元素的種類不會增減，只是原子的重新組合過程．故答案為：根據質量守恒定律，反應物中沒有碳元素，所以生成物中不可能有Na₂CO₃．
   要驗證碳酸鈉，需要加入鹽酸，看是否有氣體產生．故答案為：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量反應后所得的溶液于試管中，加入稀鹽酸	沒有氣泡產生	生成物中沒有Na2CO3

②堿性溶液能使酚酞變紅，過氧化鈉可以和水反應生成氫氧化鈉和氧氣．故答案為：堿，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．

點評：本題主要考查了微觀粒子的性質及其節約用水以及同學們對質量守恒定律的微觀理解和過氧化鈉與水反應的綜合理解，綜合性強，難度適中．