河北省邯鄲市第三十二中學(xué) 莘彬鋒

化學(xué)老師在元旦聯(lián)歡會(huì)上，表演了一個(gè)“魔術(shù)”：將包有過(guò)氧化鈉（化學(xué)式為NaO）粉末的脫脂棉置于蒸發(fā)皿中，用細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)管向脫脂棉上吹氣，稍后脫脂棉燃燒了起來(lái)。化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)此奇觀頗感興趣，決定對(duì)其探個(gè)究竟。

探究一：脫脂棉為什么會(huì)燃燒

根據(jù)物質(zhì)燃燒的條件做出假設(shè)：①吹出的氣體與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成了氧氣；②反應(yīng)放出熱量，且溫度達(dá)到可燃物脫脂棉的著火點(diǎn)。

同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。向過(guò)氧化鈉粉末中不斷吹氣，觀察到過(guò)氧化鈉粉末由淡黃色逐漸變?yōu)榘咨?。在?dǎo)管口P 處放一根帶火星的木條，帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明試管內(nèi)生成了氧氣。同時(shí)還觀察到燒杯中導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，說(shuō)明反應(yīng)還放出了熱量。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明吹出的氣體與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成了氧氣，且反應(yīng)放出熱量，從而滿足了脫脂棉燃燒的條件，脫脂棉便燃燒起來(lái)。

探究二：吹出的哪些氣體與過(guò)氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)

同學(xué)們查閱資料：①過(guò)氧化鈉能與HO 反應(yīng)，生成NaOH；過(guò)氧化鈉能與CO反應(yīng)，生成NaCO。②過(guò)氧化鈉與氮?dú)獠环磻?yīng)。通過(guò)探究反應(yīng)后試管內(nèi)殘留白色固體的成分，得出吹出的哪些氣體與過(guò)氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。根據(jù)已有化學(xué)知識(shí)及資料做出如下猜想：

猜想①：白色固體成分是NaCO；

猜想②：白色固體成分是NaOH；

猜想③：白色固體成分是NaCO和NaOH。

小紅設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取少量試管內(nèi)殘留的白色固體于干凈試管中，加入適量水，振蕩，固體全部溶解；滴入無(wú)色酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)酚酞溶液變紅色，據(jù)此得出猜想②正確。但是小組其他同學(xué)認(rèn)為此結(jié)論不正確，因?yàn)樘妓徕c溶液也顯堿性，也能使無(wú)色酚酞溶液變紅。

小萌又設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取少量試管內(nèi)殘留的白色固體于干凈試管中，加入適量水，振蕩，固體全部溶解；向溶液中滴入幾滴稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，據(jù)此得出猜想②正確。小臻否定了這個(gè)結(jié)論，他認(rèn)為滴加稀鹽酸的量過(guò)少，可能鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，還未來(lái)得及與碳酸鈉反應(yīng)，因此即便白色固體中有碳酸鈉也看不到有氣泡產(chǎn)生。

小臻同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①取少量試管內(nèi)殘留的白色固體溶于水，向其中加入過(guò)量的氯化鋇溶液，振蕩，靜置，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明白色固體中含有碳酸鈉；②取適量步驟①的上層清液，滴加兩滴酚酞溶液，溶液變紅色，說(shuō)明白色固體中含有氫氧化鈉。由此可知，猜想③正確。

小臻同學(xué)解釋：加入過(guò)量的氯化鋇溶液既能驗(yàn)證碳酸鈉是否存在，又能將碳酸鈉全部除去，防止其對(duì)驗(yàn)證氫氧化鈉產(chǎn)生干擾。

通過(guò)探究可知，吹出的氣體中CO、HO 都與NaO發(fā)生了反應(yīng)。因此，過(guò)氧化鈉應(yīng)該密封保存。化工廠存有過(guò)氧化鈉時(shí)，一旦失火，注意既不能選用二氧化碳滅火器滅火，也不能選用水基型滅火器滅火。