Question

2．在師生聯(lián)誼晚會(huì)上，化學(xué)老師表演了“吹氣生火”的魔術(shù)．用棉花將一種淡黃色的固體包裹其中，將一根長玻璃管插入棉花團(tuán)中吹氣，稍后棉花團(tuán)劇烈燃燒起來．同學(xué)們?yōu)榱私议_這個(gè)魔術(shù)的秘密，進(jìn)行了如下探究．
【相關(guān)信息】①淡黃色固體成分是過氧化鈉（Na₂O₂）；②吹出的氣體主要成分有氮?dú)�、二氧化碳和水蒸氣；③過氧化鈉與氮?dú)獠环磻?yīng)；④碳酸鈉溶液呈堿性．
【分析討論】根據(jù)棉花團(tuán)劇烈燃燒的現(xiàn)象分析，反應(yīng)中除了生成氧氣外，還說明過氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)是放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
【提出猜想】同學(xué)們發(fā)現(xiàn)燃燒后殘留固體呈白色，對該固體成分進(jìn)行猜想：
猜想Ⅰ：固體成分是Na₂CO₃，CO₂參加反應(yīng)．
猜想Ⅱ：固體成分是NaOH，H₂O參加反應(yīng)．
猜想Ⅲ：固體成分是Na₂CO₃和NaOH的混合物，CO₂和H₂O均參加反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)探究】同學(xué)們在老師帶領(lǐng)下用足量且潮濕的CO₂氣體通入過氧化鈉粉末中，充分反應(yīng)后，取白色固體于試管中配成溶液，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對猜想進(jìn)行驗(yàn)證．
驗(yàn)證Ⅰ：向溶液中滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生．有同學(xué)認(rèn)為固體成分僅含有Na₂CO₃．
驗(yàn)證Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，pH大于7，有同學(xué)認(rèn)為固體是NaOH．另外有同學(xué)認(rèn)為此結(jié)論是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的原因是：Na₂CO₃的水溶液也顯堿性．
驗(yàn)證Ⅲ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，看到白色沉淀產(chǎn)生，寫出反應(yīng)方程式CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；然后向上層清液中加入酚酞溶液，看到溶液呈紅色，驗(yàn)證了猜想Ⅲ是正確的．
【實(shí)驗(yàn)反思】由驗(yàn)證Ⅲ的結(jié)果可知，驗(yàn)證Ⅰ的結(jié)論錯(cuò)誤，因?yàn)樗�不能排除氫氧化鈉的存在．

Answer 1

分析 本題能使同學(xué)們體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的一般過程，通過實(shí)驗(yàn)分析可知：根據(jù)棉花團(tuán)劇烈燃燒的現(xiàn)象分析，反應(yīng)中除了生成氧氣外，還說明過氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量能使棉花團(tuán)達(dá)到著火點(diǎn)； 猜想Ⅲ：固體成分是：Na₂CO₃和NaOH的混合物，CO₂和H₂O均參加反應(yīng)；驗(yàn)證Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，pH大于7，有同學(xué)認(rèn)為固體是NaOH；小明認(rèn)為此結(jié)論不正確，原因是：Na₂CO₃的水溶液也顯堿性；驗(yàn)證Ⅲ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，看到白色沉淀產(chǎn)生，即碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，配平即可；然后向上層清液中加入酚酞溶液，看到溶液呈紅色，因此猜想Ⅲ是正確的；由驗(yàn)證Ⅲ的結(jié)果可知，驗(yàn)證Ⅰ的結(jié)論錯(cuò)誤，因?yàn)樗�不能排除氫氧化鈉的存在，只能說明一定有碳酸鈉．

解答 解：（1）【分析討論】根據(jù)棉花團(tuán)劇烈燃燒的現(xiàn)象分析，反應(yīng)中除了生成氧氣外，還說明過氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量能使棉花團(tuán)達(dá)到著火點(diǎn)；
（2）【提出猜想】由題目的信息可知，猜想Ⅲ：固體成分是：Na₂CO₃和NaOH的混合物，CO₂和H₂O均參加反應(yīng)；
（3）【實(shí)驗(yàn)探究】驗(yàn)證Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，pH大于7，有同學(xué)認(rèn)為固體是NaOH；小明認(rèn)為此結(jié)論不正確，原因是：Na₂CO₃的水溶液也顯堿性；
驗(yàn)證Ⅲ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，看到白色沉淀產(chǎn)生，即碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，化學(xué)方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl，然后向上層清液中加入酚酞溶液，看到溶液呈紅色，因此猜想Ⅲ是正確的；
（4）【實(shí)驗(yàn)反思】由驗(yàn)證Ⅲ的結(jié)果可知，驗(yàn)證Ⅰ的結(jié)論錯(cuò)誤，因?yàn)樗�不能排除氫氧化鈉的存在，只能說明一定有碳酸鈉．
故答案為：【分析討論】放熱；
猜想Ⅲ：Na₂CO₃和NaOH的混合物；
驗(yàn)證Ⅱ：可能有碳酸鈉存在；
驗(yàn)證Ⅲ：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl，酚酞；
【實(shí)驗(yàn)反思】NaOH．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)既考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評價(jià)，綜合性比較強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．