神奇的“水生火”

河北省邯鄲市復(fù)興中學(xué) 莘彬鋒

化學(xué)活動課上，老師將包有淡黃色粉末的脫脂棉置于石棉網(wǎng)上，然后向脫脂棉上滴水，發(fā)現(xiàn)脫脂棉迅速燃燒起來，且比在空氣中燃燒更劇烈。小紅對此現(xiàn)象頗感興趣，決定和同學(xué)們一起探個究竟。

【提出問題】為什么脫脂棉會迅速燃燒起來，且比在空氣中燃燒更劇烈？

【查閱資料】淡黃色粉末為過氧化鈉（化學(xué)式為Na2O2）。常溫下，過氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣和另一種物質(zhì)，并放出大量的熱。

【進行實驗】探究一：驗證反應(yīng)后生成的氣體是氧氣，且反應(yīng)會放出大量的熱。

同學(xué)們設(shè)計了如下圖所示裝置進行實驗。打開裝置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生；將帶火星的木條靠近P 處，木條復(fù)燃，說明生成的氣體是氧氣；觀察到伸入燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，證明反應(yīng)放出大量的熱。

探究二：探究反應(yīng)后生成的另一種物質(zhì)是什么。

小紅取反應(yīng)后所得溶液于試管中，滴入無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)酚酞試液變紅色，說明反應(yīng)后所得溶液呈堿性。據(jù)此，同學(xué)們對反應(yīng)后生成的另一種物質(zhì)作出猜想：小剛猜想另一種物質(zhì)是碳酸鈉（化學(xué)式為Na2CO3），小紅則猜想另一種物質(zhì)是氫氧化鈉（化學(xué)式為NaOH）。

小紅認(rèn)為另一種物質(zhì)不可能是碳酸鈉，因為根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)物中沒有碳元素，生成物中也不可能有碳元素，而碳酸鈉中含有碳元素。同學(xué)們認(rèn)為小紅言之有理。小剛則提出：能不能用實驗驗證另一種物質(zhì)不是碳酸鈉呢？根據(jù)碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，同學(xué)們紛紛設(shè)計實驗方案并進行如下實驗：

實驗1：取反應(yīng)后所得溶液于試管中，加入足量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)沒有氣泡產(chǎn)生，說明另一種物質(zhì)不是碳酸鈉。

實驗2：取反應(yīng)后所得溶液于試管中，加入氫氧化鈣溶液，發(fā)現(xiàn)沒有白色沉淀產(chǎn)生，說明另一種物質(zhì)不是碳酸鈉。

實驗3：取反應(yīng)后所得溶液于試管中，加入氯化鋇溶液，發(fā)現(xiàn)沒有白色沉淀產(chǎn)生，說明另一種物質(zhì)不是碳酸鈉。

為進一步驗證小紅的猜想正確，同學(xué)們又取反應(yīng)后所得溶液于試管中，加入硫酸銅溶液，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生藍色沉淀，說明另一種物質(zhì)是氫氧化鈉。

【結(jié)論與解釋】通過探究發(fā)現(xiàn)：過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，同時放出大量的熱。脫脂棉是可燃物，過氧化鈉與水反應(yīng)放出的熱量使脫脂棉達到了著火點，又因為反應(yīng)放出的氧氣與脫脂棉接觸，因此，脫脂棉迅速燃燒起來且比在空氣中燃燒更劇烈。