在唐山市高效課堂展示活動(dòng)中，教師在講解《燃燒與滅火》時(shí)表演了“水能生火”的魔術(shù)。她向包有過(guò)氧化鈉（Na2O2）粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉迅速燃燒起來(lái)。課后小王非常感興趣，他和同學(xué)們一起對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了一系列的探究。
【提出問(wèn)題】過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？為什么脫脂棉會(huì)燃燒？
【做出猜想】①可能有一種氣體和另一種物質(zhì)生成。
②反應(yīng)過(guò)程中可能有能量變化。
【設(shè)計(jì)裝置】如圖所示裝置中a儀器名稱是分液漏斗分液漏斗。
實(shí)驗(yàn)一：探究反應(yīng)后生成的氣體是什么？
（1）打開(kāi)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(shuō)明生成的氣體是氧氣氧氣。
（2）實(shí)驗(yàn)中，還觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，請(qǐng)解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因：反應(yīng)放熱，錐形瓶中溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致部分氣體通過(guò)導(dǎo)管逸出反應(yīng)放熱，錐形瓶中溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致部分氣體通過(guò)導(dǎo)管逸出。
實(shí)驗(yàn)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(rèn)為不可能，為了證實(shí)小軍的看法，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)證明CO32-不存在的實(shí)驗(yàn)：
| 實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
| 取少量反應(yīng)后所得的溶液于試管中，滴加 氯化鈣溶液 氯化鈣溶液 |
不產(chǎn)生白色沉淀 不產(chǎn)生白色沉淀
|
生成物中沒(méi)有CO32- |
堿
堿
性。【交流表達(dá)】請(qǐng)根據(jù)小紅實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，將過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整：2Na2O2+2H2O═4
NaOH
NaOH
+O2↑。【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】小娟發(fā)現(xiàn)在小紅的實(shí)驗(yàn)中，試管中的溶液變成紅色后，一會(huì)兒又變成無(wú)色。
實(shí)驗(yàn)三：探究滴入無(wú)色酚酞試液后，變成紅色的溶液為什么會(huì)褪色？小娟經(jīng)查閱資料后，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，并將有關(guān)現(xiàn)象記錄在下表中。
| 序號(hào) | 實(shí)驗(yàn)方案 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
| 1 | 將水滴入盛有過(guò)氧化鈉固體的試管中，配制成溶液，用帶火星的木條檢驗(yàn)生成的氣體 | 反應(yīng)劇烈，有大量氣體產(chǎn)生，并能使木條復(fù)燃 |
| 2 | 取三份1所得溶液，分別裝于三支試管中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①第一份中加入紫色石蕊試液 ②第二份中加入無(wú)色酚酞試液 ③第三份中先加水稀釋再加入無(wú)色酚酞試液 |
①溶液變藍(lán)且長(zhǎng)時(shí)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(guò)氧化鈉固體，逐滴加入約50mL水。 ②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(dòng)反應(yīng)器，紙包自動(dòng)散開(kāi)，MnO2與溶液開(kāi)始接觸。 |
①測(cè)得氧氣體積約為185mL ②又產(chǎn)生大量氧氣，至反應(yīng)完全以后，又測(cè)得產(chǎn)生了374mL氧氣（兩次測(cè)定條件均相同） |
Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2，請(qǐng)你寫出“加入少量MnO2產(chǎn)生氣體”時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式
2H2O2 2H2O+O2↑
M
n
O
2
2H2O2 2H2O+O2↑
，其中MnO2的作用是M
n
O
2
催化作用
催化作用
。（2）綜合分析上述實(shí)驗(yàn)，你猜想使變紅的酚酞褪色的物質(zhì)是
過(guò)氧化氫
過(guò)氧化氫
，請(qǐng)你用1所得的溶液，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明你的猜想取適量1所得溶液于試管中，加入少許MnO2，至不再產(chǎn)生氣泡，再滴加無(wú)色酚酞試液，溶液變紅且不再褪色
取適量1所得溶液于試管中，加入少許MnO2，至不再產(chǎn)生氣泡，再滴加無(wú)色酚酞試液，溶液變紅且不再褪色
。【反思拓展】
（1）請(qǐng)分析“水能生火”的魔術(shù)的原理
反應(yīng)中產(chǎn)生氧氣并放出熱量，使脫脂棉達(dá)到了燃燒需要的條件
反應(yīng)中產(chǎn)生氧氣并放出熱量，使脫脂棉達(dá)到了燃燒需要的條件
。（2）根據(jù)小娟的實(shí)驗(yàn)探究方案，請(qǐng)你再提出一個(gè)想要探究的問(wèn)題
過(guò)氧化氫使變紅的酚酞褪色的原因是什么或過(guò)氧化氫為什么不能使變藍(lán)的石蕊褪色
過(guò)氧化氫使變紅的酚酞褪色的原因是什么或過(guò)氧化氫為什么不能使變藍(lán)的石蕊褪色
。【答案】分液漏斗；氧氣；反應(yīng)放熱，錐形瓶中溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致部分氣體通過(guò)導(dǎo)管逸出；氯化鈣溶液；不產(chǎn)生白色沉淀；堿；NaOH；2H2O2 2H2O+O2↑；催化作用；過(guò)氧化氫；取適量1所得溶液于試管中，加入少許MnO2，至不再產(chǎn)生氣泡，再滴加無(wú)色酚酞試液，溶液變紅且不再褪色；反應(yīng)中產(chǎn)生氧氣并放出熱量，使脫脂棉達(dá)到了燃燒需要的條件；過(guò)氧化氫使變紅的酚酞褪色的原因是什么或過(guò)氧化氫為什么不能使變藍(lán)的石蕊褪色
M
n
O
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：23引用：1難度：0.5
相似題
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1．某同學(xué)家中有一袋化肥，可能混入了其它化肥，且化肥包裝上字跡模糊，該同學(xué)進(jìn)行了以下探究，請(qǐng)你參與探究并填空．
【提出問(wèn)題】該化肥中含有什么物質(zhì)？
【收集信息】經(jīng)詢問(wèn)得知，該化肥可能為銨態(tài)氮肥．
【提出猜想】該化肥所含的陰離子可能是Cl-、、CO2-3中的一種或幾種．SO2-4
【實(shí)驗(yàn)、記錄與分析】
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】若該化肥中只含有一種陽(yáng)離子，則其中一定含有的物質(zhì)是（填化學(xué)式）實(shí)驗(yàn)操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析 （1）取少量該化肥樣品和少量熟石灰放在研缽中混合研磨觀察現(xiàn)象
含有銨根離子 （2）取少量化肥樣品于試管中，加入適量的水完全溶解，滴加足量的Ba（NO3）2溶液，再滴加少量稀HNO3，觀察． 無(wú)沉淀，無(wú)氣體生成 沒(méi)有 存在（3）?。?）中所得濾液少量于試管中，
滴加AgNO3溶液，觀察
有Cl-存在 ，寫出實(shí)驗(yàn)步驟（3）的化學(xué)方程式．發(fā)布：2024/12/25 17:30:2組卷：44引用：8難度：0.5 -
2．水產(chǎn)養(yǎng)殖的速效增氧劑“魚浮靈”的主要成分是過(guò)氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）。
某化學(xué)研究小組對(duì)“魚浮靈”的制備、成分測(cè)定及增氧原理進(jìn)行了如下探究。
【查閱資料】①過(guò)氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；50℃開(kāi)始分解。
②過(guò)氧碳酸鈉在異丙醇（有機(jī)溶劑）中的溶解度較低。
Ⅰ．“魚浮靈”的制備。
實(shí)驗(yàn)室用Na2CO3與穩(wěn)定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應(yīng)制備過(guò)氧碳酸鈉，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）反應(yīng)溫度不能超過(guò)20℃的原因是。
（2）反應(yīng)結(jié)束后，停止攪拌，向反應(yīng)液中加入異丙醇，靜置過(guò)濾、洗滌、干燥，獲得過(guò)氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的。
Ⅱ．“魚浮靈”的成分測(cè)定。
【定性檢測(cè)】檢測(cè)過(guò)氧碳酸鈉溶液中的成分。
（3）請(qǐng)補(bǔ)充完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的相關(guān)內(nèi)容。
【定量研究】測(cè)定“魚浮靈”中過(guò)氧碳酸鈉的組成。實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋或結(jié)論 ① 取樣，加入MnO2粉末，用帶火星的木條伸入試管內(nèi) 木條復(fù)燃 反應(yīng)的化學(xué)方程式 ② 溶液中含有Na2CO3
實(shí)驗(yàn)③：稱取一定質(zhì)量的“魚浮靈”樣品于小燒杯中，加適量水溶解，向小燒杯中加入足量Ba（OH）2溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥，得到碳酸鋇（BaCO3）固體3.94g。
實(shí)驗(yàn)④：另稱取相同質(zhì)量的“魚浮靈”樣品于錐形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高錳酸鉀溶液，充分反應(yīng)，消耗KMnO4的質(zhì)量為1.896g,該反應(yīng)的原理是：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
（4）計(jì)算確定過(guò)氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）的化學(xué)式（寫出計(jì)算過(guò)程）。
Ⅲ．“魚浮靈”的增氧原理。
研究小組通過(guò)測(cè)定常溫下相同時(shí)間內(nèi)水溶液中溶解氧的變化，探究、OH-對(duì)H2O2分解速率的影響，設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。CO2-3
（5）由實(shí)驗(yàn)②可知，常溫下，過(guò)氧化氫水溶液呈編號(hào) ① ② ③ ④ ⑤ 試劑 H2O 4%H2O2溶液 Na2CO3固體
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液pH 6.96 6.01 8.14 8.15 9.26 溶解氧
（mg?L-1）5.68 6.44 9.11 9.12 10.97 （填“酸性”“中性”或“堿性”）。
（6）過(guò)氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是。發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：617引用：6難度：0.5 -
3．氮化鋁（AlN）是一種新型的電子絕緣基片材料，用于大型和超大型集成電路中。
Ⅰ.氮化鋁（AlN）的制備
（1）NH4Cl作為添加劑，受熱分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體，其化學(xué)方程式為。
（2）反應(yīng)前先通N2，目的是。
（3）如圖1，℃時(shí)，產(chǎn)物中AlN純度最高。
Ⅱ.氮化鋁（AlN）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
在生產(chǎn)過(guò)程中，氮化鋁樣品中常含有少量的氧化鋁雜質(zhì)。某小組同學(xué)用圖3和圖4裝置組合來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前稱量1.0g樣品，根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）。
已知：①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
（4）主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a、檢驗(yàn)裝置氣密性；b、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品；c、打開(kāi)分液漏斗活塞往錐形瓶中加入過(guò)量的濃NaOH溶液；d、測(cè)定收集到水的體積。其中檢查A裝置氣密性的方法是。
（5）裝置B中試劑X可以是。
（6）虛線框中裝置適宜選用圖4中的裝置（填“C”或“D”）。
（7）有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，會(huì)有NH3殘留在裝置A中，不能完全排出，（填“需要”或“不需要”）通入N2將其中殘留的NH3排入后續(xù)裝置中。
（8）用圖3裝置測(cè)得的氣體體積會(huì)偏大，如果用圖5中的E裝置替換圖3中的A裝置就可以減小誤差，其原因是。
（9）若裝置經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NH3體積為0.44L。則該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。（已知氨氣的密度為：0.771g/L）發(fā)布：2024/12/25 14:30:2組卷：59引用：2難度：0.9
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