有趣的化学魔术表演“在学校的元旦联欢会上,某同学表演了‘水能生火’的魔术。他向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。”小颖看到这段话后非常感兴趣,她和同学们一起对该问题进行了一系列的探究。[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?[猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成②反应过程中可能有能量变化[设计装置]如右图所示[实验探究]实验一:探究反应后生成的气体是什么?(1)打开右图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃。说明生成的气体是①;(2)实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因:②。实验二:探究反应后生成的另一种物质是什么?(1)小明猜想另一种物质是Na2CO3,小军认为不可能。为了证实小军的看法,请你设计一个证明CO32-不存在的实验:实验步骤实验现象实验结论③④生成物中没有CO32-(2)小军取反应后所得的溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现试管中的溶液变成红色,说明反应后所得的溶液呈⑤性;[表达]小军根据实验探究的结果,写出了过氧化钠和水反应的化学方程式为⑥。[发现问题]小娟发现在小军的实验中,试管中的溶液变成红色后,一会儿又变成无色。[深入探究]实验三:探究滴入无色酚酞试液后,变成红色的溶液为什么会褪色?小娟经查阅资料,设计了如下实验方案,并将有关现象记录在下表中。实验序号实验方案实验现象1将水滴入盛有过氧化钠固体的试管中,配制成溶液,用带火星的木条检验生成的气体反应激烈,有大量气体产生,并能使木条复燃2取三份实验1所得溶液分装于三支试管中是进行如下实验:①第一份中加入紫色石蕊试液②第二份中加入无色酚酞试液③第三份中先加水再加入无色酚酞试液①溶液变蓝且长时间不褪色②溶液显红色,半分钟内褪色③溶液显红色,半分钟内褪色3①称取3.9g过氧化钠固体,逐滴加入约50mL水。②待不再产生气体,10min以后,加入用小纸片包好的MnO2,迅速塞紧双孔塞,轻轻摇动反应器,纸包自动散开,MnO2与溶液开始接触。①测得氧气体积为185mL左右②又产生大量氧气,至反应完全以后,又测得产生了374mL氧气(两次测定条件均相同)(1)根据小娟的实验探究,过氧化钠和水反应除了小军写出的反应外还存在另一个反应,其化学方程式为⑦。(2)综合分析上述实验,猜想使变红的酚酞褪色的物质是⑧,请你用实验1所得的溶液,设计一个简单实验证明你的猜想⑨。(3)根据实验3测得的气体体积说明了⑩。[反思与评价]根据小娟的实验探究方案,请你再提出一个需要探究的问题⑾。参考答案:实验一:(1)氧气(或O2)(2)过氧化钠与水反应放出热量,使瓶中的空气受热膨胀,因此伸入烧杯中的导管口看到有气泡产生实验二:(1)实验步骤实验现象取少量反应后所得的溶液于试管中,加入稀盐酸没有气泡产生(2)碱[表达]2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑[发现问题]实验三:(1)Na2O2+2H2O==2NaOH+H2O2(2)H2O2在实验1所得溶液中加入少许MnO2,静置到无气体产生时,再加入无色酚酞试液,溶液变红且不再褪色(4)水与Na2O2反应生成的H2O2约有1/3发生分解[反思与评价]H2O2使变红的酚酞褪色的原因是什么?(或H2O2为什么不能使变蓝的石蕊褪色?或其他与之相关联的合理答案)