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___(填“方案一”或“方案二”)，理由是___。

（實驗驗證并得出結論）

(1)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)。

(2)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 該氣體是 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，大家一致認為上述假設中的____(填“A”或“B”或“C”)肯定也不合理．。

③同學們用圖 1 裝置(裝置氣密性良好)進行實驗檢驗，驗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管___(填“a”或“b”)處，發現木條復燃，說明生成的氣體是氧氣。

（思考與小結）

(1)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著火后可用水撲滅

(2)根據上述實驗信息，寫出過氧化鈉(Na2O2)與水反應的化學方程式為：___。

（交流與反思）

(1)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，又立即產生大量氣泡，由此可知過氧化鈉與水反應后的溶液中含有過氧化氫， 寫出過氧化氫在二氧化錳催化下分解的化學方程式：___。

(2)小王同學用圖2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“A”或“B”)，選擇的理由或原因是___。

Answer 1

【答案】方案一 操作簡單，不產生有害氣體(合理即可) A 化學反應前后元素種類不變，反應物中無碳元素 C a AC 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2H2O22H2O + O2↑ B 防止冷卻過程中液體倒吸

【解析】

方案一：取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，如果有氣體生成并發出大量的熱，是過氧化鈉；沒有氣體生成是硫。方案二：取少量固體，在酒精燈上加熱，硫燃燒生成二氧化硫，二氧化硫會污染空氣，故最佳方案是方案一；

故填：方案一 不會產生有害氣體，污染空氣。

【實驗驗證并得出結論】

①過氧化鈉與水反應，過氧化鈉由鈉、氧元素組成，水由氫、氧元素組成，根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，故生成物中不可能含有碳元素，也就是不會生成CO2；

故填：A 化學反應前后元素種類不變，反應物中無碳元素

②根據提供的材料，在化學反應中，有元素化合價升高，就必然有元素化合價降低，反應物Na2O2中鈉的化合價是+1，氧的化合價是-1價，水中氫的化合價是+1價、氧的化合價是-2價；生成物氫氧化鈉中鈉的化合價是+1，氧的化合價是-2價。鈉元素的化合價沒有改變，氧元素的化合價降低；如果是H2，H2是單質，化合價是0，氫元素的化合價降低；故假設C不合理；

故填：C。

③生成的氧氣從a處排出，將帶火星的木條放在導管a處；

故填：a。

【思考與小結】

（1）A、在化合物中，正負化合價的代數和為0，Na2O2中氧元素的化合價是-1價，故A選項不正確；

B、Na2O2能與水反應，要密封保存，故B選項正確；

C、Na2O2能與水反應生成氧氣，著火不能用水撲滅，故C選項不正確；

故選：AC。

（2）過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，化學方程式是；

故填：。

【交流與反思】

（1）過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下反應生成水和氧氣，化學方程式是：；

故填：。

（2）用圖2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，A裝置的導管口剛剛伸到量筒口，B裝置的導管口伸到量筒底部，過氧化鈉與水反應放出熱量，裝置中溫度升高，使氣體體積膨脹，冷卻至室溫，A裝置中水槽里的水沿導管進入發生裝置，因此選用圖2 裝置中的B；

故填：B 防止冷卻過程中水倒吸。