Question

【題目】小明發(fā)現(xiàn)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(xué)成份是什么？

（查閱資料）

（1）硫單質(zhì)是一種淡黃色固體，難溶于水，在空氣中點(diǎn)燃硫單質(zhì)，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(yīng)，生成氣體并放出大量的熱。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(xiàn)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(xiàn)象。

比較以上兩方案，你認(rèn)為的最佳方案是_____（填“方案一”或“方案二”），理由是_____。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)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(chǎn)生，并且驗(yàn)證出該反應(yīng)同時(shí)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(duì)生成的氣體成分進(jìn)行判斷，他提出了以下三種假設(shè)：

A 該氣體是CO2 B 該氣體是O2 C 該氣體是H2

①同學(xué)們首先一致認(rèn)為上述假設(shè)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(xué)們又得知：在化學(xué)反應(yīng)中，有元素化合價(jià)升高，就必然有元素化合價(jià)降低。于是通過小組討論，大家一致認(rèn)為上述假設(shè)中的_____（填“A”或“B”或“C”）肯定也不合理。

③同學(xué)們用圖1裝置（裝置氣密性良好）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，驗(yàn)證了上述分析的合理性：

他們的方法是：打開活塞使水流入試管，將帶火星的木條放在導(dǎo)管_____（填“a”或“b”）處，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃，說明生成的氣體是氧氣。

④小佳同學(xué)待試管內(nèi)固體完全溶解且不再有氣泡產(chǎn)生后，往試管內(nèi)加入少量二氧化錳，又立即產(chǎn)生大量氣泡，由此可知過氧化鈉與水反應(yīng)后的溶液中含有過氧化氫，寫出過氧化氫在二氧化錳催化下分解的化學(xué)方程式：_____。

⑤小王同學(xué)用圖2裝置，測(cè)量生成氧氣的體積：測(cè)量氣體體積讀數(shù)時(shí)，必須待試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫時(shí)才能進(jìn)行，因此應(yīng)選用圖2裝置中的_____（填“A”或“B”），否則測(cè)量結(jié)果會(huì)_____（填“偏大”或“偏小”）。

（交流與反思）

下列關(guān)于Na2O2說法不正確的是_____（填字母序號(hào)）。

a．Na2O2中氧元素的化合價(jià)是﹣2價(jià)

b．Na2O2必須密封保存

c．Na2O2著火后可用水撲滅

（定量計(jì)算）

通過進(jìn)一步查閱資料可知：過氧化鈉 （Na2O2）與水反應(yīng)時(shí)，先生成氫氧化鈉和過氧化氫，然后過氧化氫再分解產(chǎn)生氧氣�？偡磻�(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑．小李同學(xué)將20g某過氧化鈉樣品放入足量水中，充分反應(yīng)后共產(chǎn)生氣體3.2g（雜質(zhì)不與水反應(yīng)）。求該樣品中過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____。

Answer 1

【答案】方案一； 操作簡(jiǎn)單，節(jié)約能源，不污染空氣 A； 反應(yīng)物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳 a A； 偏小 b 78%

【解析】

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案]

硫在空氣中點(diǎn)燃生成生成一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫，污染空氣操作較復(fù)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(yīng)也不溶于水，過氧化鈉和水反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，該操作簡(jiǎn)單，無污染，現(xiàn)象明顯；

故填：方案一；操作簡(jiǎn)單，節(jié)約能源，不污染空氣。

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論]

①同學(xué)們首先一致認(rèn)為上述假設(shè)中的A肯定不合理，理由是反應(yīng)物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳。

故填：A；反應(yīng)物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳。

②通過查閱資料，同學(xué)們又得知：在化學(xué)反應(yīng)中，有元素化合價(jià)升高，就必然有元素化合價(jià)降低。于是通過小組討論，大家一致認(rèn)為上述假設(shè)中的C肯定也不合理。故填：②；

③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(dǎo)管口處，帶火星的木條復(fù)燃，說明生成的氣體是氧氣。

故填：a；

④過氧化氫氣體在二氧化錳作催化劑條件下分解生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。

故填：。

⑤應(yīng)選用圖2裝置中的A，理由是A中的水能夠充分冷卻氧氣，否則結(jié)果偏小。

故填：A；偏小。

[交流與反思]

a．Na2O2中鈉元素化合價(jià)是+1，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零可知，氧元素的化合價(jià)是﹣1價(jià)，該選項(xiàng)說法不正確；

b．Na2O2能和水和二氧化碳反應(yīng)，空氣中含有水蒸氣和二氧化碳等物質(zhì)，因此必須密封保存，該選項(xiàng)說法正確；

c．Na2O2不能用來除去二氧化碳中的水蒸氣，這是因?yàn)樵诤退�蒸氣反一定同時(shí)，也能和二氧化碳反應(yīng)，該選項(xiàng)說法不正確。

故填：b；

設(shè)反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量為x，

x＝15.6g

供氧劑中過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

答：供氧劑中過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78%。