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）同学们发现燃烧后残留固体呈白色，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。另外有同学认为此结论是错误的，错误的原因是：          。

验证Ⅲ：先向溶液中加入足量的氯化钙溶液，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。

Answer

【分析讨论】 放热，猜想Ⅲ：Na2CO3和NaOH的混合物验证Ⅱ： 可能有碳酸钠存在；验证Ⅲ： CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl， 酚酞，【实验反思】NaOH

【解析】

试题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放热的反应，CO2和H2O均参加反应，所以固体是Na2CO3和NaOH，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。另外有同学认为此结论是错误的，错误的原因是：可能有碳酸钠存在，因为碳酸钠的溶液也显示碱性，加入足量的氯化钙溶液，看到白色沉淀产生，反应方程式CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl；过程中将碱性的碳酸钠变为中性的氯化钠，然后向上层清液中加入酚酞溶液，看到溶液呈红色，验证了猜想Ⅲ是正确的。