Question

 “在學校的元旦聯歡會上，某同學表演了‘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] 如右圖所示

[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         ①        ；

（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：

                       ②                         。

實驗二：探究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。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：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
③	④	生成物中沒有CO32-

（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      ⑤     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   ⑥    。

[發現問題] 小娟發現在小軍的實驗中，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？

小娟經查閱資料，設計了如下實驗方案，并將有關現象記錄在下表中。

實驗序號	實驗方案	實驗現象
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	反應激烈，有大量氣體產生，并能使木條復燃
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，半分鐘內褪色 ③溶液顯紅色，半分鐘內褪色
3	①稱取3.9 g過氧化鈉固體，逐滴加入約50mL水。 ②待不再產生氣體，10 min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又產生大量氧氣，至反應完全以后，又測得產生了374 mL氧氣(兩次測定條件均相同)

（1）根據小娟的實驗探究，過氧化鈉和水反應除了小軍寫出的反應外還存在另一個反應，其化學方程式為               ⑦                    。

（2）綜合分析上述實驗，猜想使變紅的酚酞褪色的物質是         ⑧         ，請你用實驗1所得的溶液，設計一個簡單實驗證明你的猜想         ⑨             。

  （3）根據實驗3測得的氣體體積說明了                  ⑩                  。

［反思與評價］根據小娟的實驗探究方案，請你再提出一個需要探究的問題   ⑾   。

Answer 1

實驗一：（1）氧氣（或O₂）

  （2）過氧化鈉與水反應放出熱量，使瓶中的空氣受熱膨脹，因此伸入燒杯中的導管口看到有氣泡產生

  實驗二：（1）

實驗步驟	實驗現象
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

（2）堿

[表    達] 2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH +O₂↑

 [發現問題]實驗三：（1）Na₂O₂ + 2H₂O == 2NaOH + H₂O₂

  （2）H₂O₂  在實驗1所得溶液中加入少許MnO₂，靜置到無氣體產生時，再加入無色酚酞試液，溶液變紅且不再褪色

（4）水與Na₂O₂反應生成的H₂O₂約有1/3發生分解

 [反思與評價] H₂O₂使變紅的酚酞褪色的原因是什么？（或H₂O₂為什么不能使變藍的石蕊

褪色？或其他與之相關聯的合理答案）