Question

【題目】小明發現一種淡黃色的粉末可以用于殺菌、消毒和漂白，于是想探究該固體的成份。

（提出問題）該淡黃色固體的化學成份是什么？

（查閱資料）

(1)硫單質是一種淡黃色固體，難溶于水，在空氣中點燃硫單質，生成一種無色、有刺激性氣 味的氣體。

(2)過氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體，能與水反應，生成氣體并放出大量的熱。

（設計實驗方案） 方案一：取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩并觀察現象。

方案二：在燃燒匙里放少量該固體，在酒精燈上加熱，觀察現象。 比較以上兩方案，你認為的最佳方案是_______________________，理由是_________________________。

（實驗驗證并得出結論） 小明向盛有少量該固體的試管中加入2mL水，立刻觀察到有無色氣泡產生，并且驗證出該反應同時生成了氫氧化鈉(NaOH)，確定該淡黃色粉末為過氧化鈉(Na2O2)。 小明還想對生成的氣體成分進行判斷，他提出了以下三種假設：

A.氣體是CO2 B.該氣體是O2 C.該氣體是H2

①同學們首先一致認為上述假設中的_________(填“A”或“B”或“C”)肯定不合理， 理由是_________；

②通過查閱資料，同學們又得知：在化學反應中，有元素的化合價升高，就必然有元素化合價降低，于是通過小組討論，大家一致認為過氧化鈉(Na2O2)與水反應生成氣體應該是上述假設中的B成立；

③同學們用如圖裝置(裝罝氣密性良好)進行實驗檢驗，驗證了②中假設的合理性：

他們的方法是：打開活塞使水流入試管，__________________，(寫出操作、現象)說明生成的氣體是氧氣。

④小佳同學待試管內固體完全溶解且不再有氣泡產生后，往試管內加入少量二氧化錳，立即產生大量氣泡，由此可知過氧化鈉與水反應后的溶液中含有過氧化氫，請寫出過氧化氫溶液在二氧化錳作催化劑條件下分解的符號表達式___________________________________。

⑤小王同學用如圖裝置，測量生成氧氣的體積：測量氣體體積讀數時，必須待試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫時才能進行，因此應選用圖2裝置中的______(填裝置的序號)，理由 是_______

（交流與討論）

(1)繼續查閱資料得知，過氧化鈉也能與二氧化碳發生反應生成氧氣，與我們學過的制氧氣方 法相比，我們常選用過氧化鈉作為呼吸面具和潛水艇的供氧劑，其理由是：_____(談兩點)。

(2)發生火災的現場有過氧化鈉，在滅火時，可以選擇的滅火材料是_____， A．二氧化碳 B．水 C．沙子

(3)下列關于Na2O2說法不正確的是_______(填字母序號)

a．Na2O2中氧元素的化合價是-2價

b．Na2O2必須密封保存

c．Na2O2可以用來除去二氧化碳中的水蒸氣

Answer 1

【答案】方案一 操作簡單，節約能源，不污染空氣 A 反應物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳 把帶火星的木條放在a導管口處，帶火星的木條復燃 H2O2H2O+O2； A（或B） A中的水能夠充分冷卻氧氣（或防止氣體冷卻時發生倒吸現象） 操作簡單，消耗二氧化碳 C ac

【解析】

[設計實驗方案] 硫在空氣中點燃生成一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫，污染空氣，操作較復雜；而方案一中的操作：取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩，硫和水不反應也不溶于水，過氧化鈉和水反應產生氣泡，相比之下，方案一較好，理由是：操作簡單，節約能源，不污染空氣；

[實驗驗證并得出結論] ①同學們首先一致認為上述假設中的A肯定不合理，理由是：反應物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳；

③由于氧氣能使帶火星的木條復燃，故他們的方法是：打開活塞使水流入試管，把帶火星的木條放在a導管口處，帶火星的木條復燃，說明生成的氣體是氧氣；

④過氧化氫溶液在二氧化錳作催化下分解，生成水和氧氣，反應的符號表達式為：H2O2H2O+O2；

⑤由于Na2O2固體水反應放出大量的熱，因此應選用A（或B）裝置，理由是：A中的水能夠充分冷卻氧氣（或防止氣體冷卻時發生倒吸現象）；

[交流與討論] (1)常選用過氧化鈉作為呼吸面具和潛水艇的供氧劑，其理由是：裝置簡單，反應能在常溫下進行，消耗二氧化碳等；

(2)由于過氧化鈉與水反應和與二氧化碳反應都能生成氧氣，故發生火災的現場有過氧化鈉，在滅火時，可以選擇的滅火材料是：沙子，故選C；

(3) a、根據化合物中各元素的化合價的代數和為0和鈉元素的化合價為+1價，可知Na2O2中氧元素的化合價是-1價，選項錯誤；
b、Na2O2必須密封保存，因為過氧化鈉能和水以及二氧化碳反應，選項正確；
c、Na2O2不可以用來除去二氧化碳中的水蒸氣，因為過氧化鈉能和二氧化碳反應且生成氧氣，選項錯誤。故選ac。