Question

【題目】(1)在一定條件下，使26 g CO和O2的混合氣體充分反應(yīng)，所得混合物在常溫下與足量的Na2O2固體反應(yīng)，結(jié)果固體增重14 g，則原混合氣體中CO和O2的質(zhì)量比可能是____________。

(2)某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：將新制氯水逐滴加到含有酚酞的NaOH溶液中，當(dāng)加到最后一滴時(shí)溶液的紅色突然消失。

該同學(xué)對(duì)“溶液的紅色突然消失”的原因進(jìn)行了探究：

①猜測(cè)：a.氯水中的鹽酸中和了NaOH，使酚酞由紅色變?yōu)闊o色；

b._____________。

②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證上述猜測(cè)：____________

Answer 1

【答案】7：6、 9：4 氯水中的次氯酸有漂白性，使酚酞褪色 往已經(jīng)褪色的溶液中滴加NaOH溶液至過量，若紅色重新出現(xiàn)，則猜測(cè)a正確；若紅色不再出現(xiàn)(或不變色)，則猜測(cè)b正確。

【解析】

(1)根據(jù)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，可知混合物燃燒后在常溫下跟足量的Na2O2固體反應(yīng)生成固體為Na2CO3，1 mol Na2O2生成1 mol Na2CO3，固體質(zhì)量增加28 g，恰好為變?yōu)?/span>CO2的CO的質(zhì)量，以此判斷原混合物中氣體的質(zhì)量之比；

(2)酚酞在堿性環(huán)境下顯紅色，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和次氯酸都具有酸性，發(fā)生中和反應(yīng)，使溶液堿性減弱，溶液的紅色變淺甚至消失；并且次氯酸由于具有強(qiáng)氧化性，能使物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，溶液由紅色變?yōu)闊o色。褪色原因可通過向褪色后的溶液中再滴加氫氧化鈉至過量，根據(jù)是否再恢復(fù)紅色判斷，據(jù)此解答。

(1) CO和O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2CO+O22CO2，產(chǎn)生的CO2與Na2O2發(fā)生：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，根據(jù)方程式可知：燃燒產(chǎn)生的CO2在常溫下與足量的Na2O2固體反應(yīng)生成固體為Na2CO3，1 mol Na2O2生成1 mol Na2CO3，固體質(zhì)量增加28 g，恰好為變?yōu)?/span>CO2的CO的質(zhì)量，固體增重14 g，說明發(fā)生反應(yīng)：2CO+O22CO2的CO為14 g，其物質(zhì)的量是0.5 mol，其反應(yīng)消耗的O2的物質(zhì)的量為0.25 mol，反應(yīng)O2質(zhì)量為m(O2)=0.25 mol×32 g/mol=8 g，14 g+8 g=22 g<26 g，二者相差4 g，說明CO和O2不是恰好反應(yīng)，有一種氣體過量。若過量的氣體為O2，則m(CO)=14 g，m(O2)=8 g+4 g=12 g，m(CO)：m(O2)=14：12=7：6；若過量的氣體為CO，則m(CO)=14 g+4 g=18 g，m(O2)=8 g，m(CO)：m(O2)=18：8=9：4；

(2)①氯氣與水發(fā)生反應(yīng)：Cl2+H2O=HCl+HClO，滴有酚酞的NaOH溶液褪色可能的原因一是由于氯水中的強(qiáng)酸鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，消耗了NaOH，使溶液的堿性減弱；二是其中的次氯酸具有強(qiáng)氧化性，具有漂白性，使紅色的物質(zhì)分子氧化變?yōu)闊o色物質(zhì)分子，從而使溶液紅色褪去；

②要證明紅色褪去的原因是酸堿中和還是氧化漂白，可在已經(jīng)褪色的溶液中繼續(xù)加入NaOH溶液至過量，使溶液呈堿性，若此時(shí)溶液恢復(fù)紅色，說明是堿被酸中和導(dǎo)致；若堿過量后溶液仍為無色，則說明褪色是被由于次氯酸氧化漂白的緣故。