“气生火”之谜

河北省邯郸市第三十二中学 莘彬锋

化学老师在元旦联欢会上，表演了一个“魔术”：将包有过氧化钠（化学式为NaO）粉末的脱脂棉置于蒸发皿中，用细长导管向脱脂棉上吹气，稍后脱脂棉燃烧了起来。化学兴趣小组的同学对此奇观颇感兴趣，决定对其探个究竟。

探究一：脱脂棉为什么会燃烧

根据物质燃烧的条件做出假设：①吹出的气体与过氧化钠反应生成了氧气；②反应放出热量，且温度达到可燃物脱脂棉的着火点。

同学们设计了如下装置进行实验。向过氧化钠粉末中不断吹气，观察到过氧化钠粉末由淡黄色逐渐变为白色。在导管口P 处放一根带火星的木条，带火星的木条复燃，说明试管内生成了氧气。同时还观察到烧杯中导管口出现气泡，说明反应还放出了热量。

通过实验说明吹出的气体与过氧化钠反应生成了氧气，且反应放出热量，从而满足了脱脂棉燃烧的条件，脱脂棉便燃烧起来。

探究二：吹出的哪些气体与过氧化钠发生了反应

同学们查阅资料：①过氧化钠能与HO 反应，生成NaOH；过氧化钠能与CO反应，生成NaCO。②过氧化钠与氮气不反应。通过探究反应后试管内残留白色固体的成分，得出吹出的哪些气体与过氧化钠发生了反应。根据已有化学知识及资料做出如下猜想：

猜想①：白色固体成分是NaCO；

猜想②：白色固体成分是NaOH；

猜想③：白色固体成分是NaCO和NaOH。

小红设计实验方案并进行实验：取少量试管内残留的白色固体于干净试管中，加入适量水，振荡，固体全部溶解；滴入无色酚酞溶液，发现酚酞溶液变红色，据此得出猜想②正确。但是小组其他同学认为此结论不正确，因为碳酸钠溶液也显碱性，也能使无色酚酞溶液变红。

小萌又设计实验方案进行实验：取少量试管内残留的白色固体于干净试管中，加入适量水，振荡，固体全部溶解；向溶液中滴入几滴稀盐酸，无明显现象，据此得出猜想②正确。小臻否定了这个结论，他认为滴加稀盐酸的量过少，可能盐酸先与氢氧化钠反应，还未来得及与碳酸钠反应，因此即便白色固体中有碳酸钠也看不到有气泡产生。

小臻同学设计如下实验方案进行实验：①取少量试管内残留的白色固体溶于水，向其中加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置，观察到有白色沉淀产生，说明白色固体中含有碳酸钠；②取适量步骤①的上层清液，滴加两滴酚酞溶液，溶液变红色，说明白色固体中含有氢氧化钠。由此可知，猜想③正确。

小臻同学解释：加入过量的氯化钡溶液既能验证碳酸钠是否存在，又能将碳酸钠全部除去，防止其对验证氢氧化钠产生干扰。

通过探究可知，吹出的气体中CO、HO 都与NaO发生了反应。因此，过氧化钠应该密封保存。化工厂存有过氧化钠时，一旦失火，注意既不能选用二氧化碳灭火器灭火，也不能选用水基型灭火器灭火。