Question

【题目】小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白，于是想探究该固体的成份。

（提出问题）该淡黄色固体的化学成份是什么？

（查阅资料）

（1）硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、有刺激性气味的气体。

（2）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热。

（设计实验方案）

方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象。

方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象。

比较以上两方案，你认为的最佳方案是_____（填“方案一”或“方案二”），理由是_____。

（实验验证并得出结论）

小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠（NaOH），确定该淡黄色粉末为过氧化钠（Na2O2）。

小明还想对生成的气体成分进行判断，他提出了以下三种假设：

A 该气体是CO2 B 该气体是O2 C 该气体是H2

①同学们首先一致认为上述假设中的_____（填“A”或“B”或“C”）肯定不合理，理由是_____。

②通过查阅资料，同学们又得知：在化学反应中，有元素化合价升高，就必然有元素化合价降低。于是通过小组讨论，大家一致认为上述假设中的_____（填“A”或“B”或“C”）肯定也不合理。

③同学们用图1装置（装置气密性良好）进行实验检验，验证了上述分析的合理性：

他们的方法是：打开活塞使水流入试管，将带火星的木条放在导管_____（填“a”或“b”）处，发现木条复燃，说明生成的气体是氧气。

④小佳同学待试管内固体完全溶解且不再有气泡产生后，往试管内加入少量二氧化锰，又立即产生大量气泡，由此可知过氧化钠与水反应后的溶液中含有过氧化氢，写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式：_____。

⑤小王同学用图2装置，测量生成氧气的体积：测量气体体积读数时，必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时才能进行，因此应选用图2装置中的_____（填“A”或“B”），否则测量结果会_____（填“偏大”或“偏小”）。

（交流与反思）

下列关于Na2O2说法不正确的是_____（填字母序号）。

a．Na2O2中氧元素的化合价是﹣2价

b．Na2O2必须密封保存

c．Na2O2着火后可用水扑灭

（定量计算）

通过进一步查阅资料可知：过氧化钠 （Na2O2）与水反应时，先生成氢氧化钠和过氧化氢，然后过氧化氢再分解产生氧气。总反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑．小李同学将20g某过氧化钠样品放入足量水中，充分反应后共产生气体3.2g（杂质不与水反应）。求该样品中过氧化钠的质量分数_____。

Answer 1

【答案】方案一； 操作简单，节约能源，不污染空气 A； 反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳 a A； 偏小 b 78%

【解析】

[设计实验方案]

硫在空气中点燃生成生成一种无色、有刺激性气味的有毒气体二氧化硫，污染空气操作较复杂；而方案一中的操作：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡，硫和水不反应也不溶于水，过氧化钠和水反应产生气泡，该操作简单，无污染，现象明显；

故填：方案一；操作简单，节约能源，不污染空气。

[实验验证并得出结论]

①同学们首先一致认为上述假设中的A肯定不合理，理由是反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳。

故填：A；反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳。

②通过查阅资料，同学们又得知：在化学反应中，有元素化合价升高，就必然有元素化合价降低。于是通过小组讨论，大家一致认为上述假设中的C肯定也不合理。故填：②；

③他们的方法是：打开活塞使水流入试管，把带火星的木条放在a导管口处，带火星的木条复燃，说明生成的气体是氧气。

故填：a；

④过氧化氢气体在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：。

故填：。

⑤应选用图2装置中的A，理由是A中的水能够充分冷却氧气，否则结果偏小。

故填：A；偏小。

[交流与反思]

a．Na2O2中钠元素化合价是+1，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，氧元素的化合价是﹣1价，该选项说法不正确；

b．Na2O2能和水和二氧化碳反应，空气中含有水蒸气和二氧化碳等物质，因此必须密封保存，该选项说法正确；

c．Na2O2不能用来除去二氧化碳中的水蒸气，这是因为在和水蒸气反一定同时，也能和二氧化碳反应，该选项说法不正确。

故填：b；

设反应生成氧气的质量为x，

x＝15.6g

供氧剂中过氧化钠的质量分数为。

答：供氧剂中过氧化钠的质量分数为78%。