24.化学老师上演了“吹气生火”实验,他的操作是:用导管向包有“过氧化钠(Na
2O
2)”粉末的脱脂棉吹气,脱脂棉迅速燃烧起来。同学们很好奇,决定探个究竟。
(一)探究脱脂棉燃烧的原因。
(1)【分析、作出猜想】根据燃烧条件分析:①脱脂棉是
物;②吹出的气体可能与Na
2O
2反应生成了氧气;③反应放出热量,使温度达到脱脂棉的
。
(2)【进行实验】在如图1装置中,向装有Na
2O
2的试管中不断吹气,观察到Na
2O
2粉末由淡黄色逐渐变成白色,在导管口P处放置带火星的木条,木条
,证明②成立。同还观察U型管中的液面
,说明③成立。
【得出结论】吹出的气体与Na
2O
2粉末反应生成了氧气,放出了热量,满足脱脂棉燃烧的条件。
(二)通过探究试管内残留的白色固体成分,确定与Na
2O
2粉末反应的气体。
【查阅资料】①吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气;
②Na
2O
2粉末不与氮气反应;
③氢氧化钡[Ba(OH)
2]可溶于水,氢氧化钙[Ca(OH)
2]微溶于水;
④氯化钡(BaCl
2)、氯化钙(CaCl
2)溶液呈中性。
【作出猜想及推断】猜想1:固体成分是Na
2CO
3,则CO
2参加反应;
猜想2:固体成分是NaOH,则H
2O参加反应;
猜想3:固体成分是Na
2CO
3和NaOH,则CO
2和H
2O均参加反应。
【实验验证】
实验步骤 | 实验现象 | 分析与结论 |
①取残留白色固体配成溶液,向其中加入过量的氯化钡溶液,振荡,静置 | 产生白色沉淀 | (3)白色固体中含有碳酸钠,此反应的化学方程式为________ |
②取适量实验①的上层清液,滴加少量酚酞溶液 | 溶液变红色 | (4)白色固体中含有________ |
(3)白色固体中含有碳酸钠,此反应的化学方程式为
;
(4)白色固体中含有
。
(5)【实验结论】Na
2O
2与CO
2、H
2O蒸气都能反应,故猜想3正确。请写出Na
2O
2与CO
2或与H
2O反应的一个化学方程式
。
(6)【拓展延伸】实验室存有Na
2O
2时,一旦失火,
(填“能”或“不能”)用水灭火。
(7)【反思与创新】
a.实验①中不能将氯化钡溶液换成氯化钙溶液,原因是
。
b.请你在图2方框中画出能替代U型管的装置(其实验目的相同)
。