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        “氣生火”之謎

        2022-07-29 14:40:44河北省邯鄲市第三十二中學(xué)莘彬鋒
        關(guān)鍵詞:探究實(shí)驗(yàn)

        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。

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