Question

在师生联谊晚会上，化学老师表演了“吹气生火”的魔术．用棉花将一种淡黄色的固体包裹其中，将一根长玻璃管插入棉花团中吹气，稍后棉花团剧烈燃烧起来．同学们为了揭开这个魔术的秘密，进行了如下探究．
【相关信息】：①淡黄色固体成分是过氧化钠（Na₂O₂）．
②吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气．
③过氧化钠与氮气不反应．
④碳酸钠溶液呈碱性．
【分析讨论】：根据棉花团剧烈燃烧的现象分析，反应中除了生成氧气外，还说明过氧化钠发生的反应是______（填“吸热”或“放热”）反应．
【提出猜想】：同学们发现残留固体呈白色，对该固体成分进行猜想：
猜想Ⅰ：固体成分是Na₂CO₃，CO₂参加反应．
猜想Ⅱ：固体成分是NaOH，H₂O参加反应．
猜想Ⅲ：固体成分是______，CO₂和H₂O均参加反应．
【实验探究】：同学们在老师带领下用足量且潮湿的CO₂气体通入过氧化钠粉末中，充分反应后，取白色固体于试管中配成溶液，设计实验对猜想进行验证．
验证Ⅰ：向溶液中滴加稀盐酸，发现有气泡产生．有同学认为固体成分仅含有Na₂CO₃．
验证Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH试纸上，与标准比色卡比较，pH大于7，有同学认为固体是NaOH．请问此结论是否正确？______（填“正确”或“错误”），原因是：______．
验证Ⅲ：先向溶液中加入足量的______溶液，看到白色沉淀产生，写出反应方程式______；然后向上层清液中加入______溶液，看到溶液呈红色，验证了猜想Ⅲ是正确的．
【实验反思】：由验证Ⅲ的结果可知，验证Ⅰ的结论错误，因为它不能排除______的存在．
【拓展延伸】：根据探究所获得的知识，有同学认为可以用过氧化钠做“滴水生火”的魔术，从燃烧的要素考虑，你认为要使魔术成功必须控制______的用量．

Answer

本题研究了过氧化钠与二氧化碳和水反应的性质，通过“吹气生火”的魔术体现了燃烧的三个条件缺一不可：①物质具有可燃性，②可燃物与氧气接触，③可燃物达到着火点．然后对反应后的生成物进行探究，提出了三个猜想，再设计实验进行验证．在实验的探究过程中，要注意碳酸钠属于盐类，但是它呈碱性，要验证氢氧化钠存在时，必须排除碳酸钠的干扰．还要注意化学方程式的书写．
【解析】
【分析讨论】“吹气生火”的魔术，也需要燃烧的条件，①可燃物与氧气接触，②可燃物达到着火点．本实验一定是放热反应，放出的热量使棉花团达到了着火点．
故答案为：放热
猜想Ⅲ：吹出的气体中既有二氧化碳又有水蒸气，因此可能是Na2CO3和NaOH的混合物．故答案为：Na2CO3和NaOH的混合物
验证Ⅱ：用pH试纸测得的pH大于7，不能确定固体是NaOH，因为Na2CO3和NaOH的水溶液都显碱性，因此错误．故答案为：错误；碳酸钠溶液也显碱性，可能有碳酸钠存在
验证Ⅲ：先向溶液中加入足量的氯化钙溶液，是为了排除碳酸钠溶液的干扰，再滴加酚酞试剂时，溶液显红色，就证明一定有氢氧化钠了．
故答案为：CaCl2；CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl；酚酞
【实验反思】向溶液中滴加稀盐酸，发现有气泡产生，能证明一定有碳酸钠，但是不能证明没有氢氧化钠．故答案为：NaOH
【拓展延伸】水不能太多，因为水能灭火．故答案为：水