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(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_______________________，理由是_________________________。

（實驗驗證并得出結(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，并且驗證出該反應(yīng)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(shè)：

A.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(rèn)為過氧化鈉(Na2O2)與水反應(yīng)生成氣體應(yīng)該是上述假設(shè)中的B成立；

③同學(xué)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(shè)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(xiàn)象)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，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，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(xué)用如圖裝置，測量生成氧氣的體積：測量氣體體積讀數(shù)時，必須待試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫時才能進行，因此應(yīng)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(xù)查閱資料得知，過氧化鈉也能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，與我們學(xué)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(fā)生火災(zāi)的現(xiàn)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(guān)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(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 把帶火星的木條放在a導(dǎo)管口處，帶火星的木條復(fù)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(fā)生倒吸現(xiàn)象） 操作簡單，消耗二氧化碳 C ac

【解析】

[設(shè)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(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，相比之下，方案一較好，理由是：操作簡單，節(jié)約能源，不污染空氣；

[實驗驗證并得出結(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；

③由于氧氣能使帶火星的木條復(fù)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(dǎo)管口處，帶火星的木條復(fù)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(yīng)的符號表達式為：H2O2H2O+O2；

⑤由于Na2O2固體水反應(yīng)放出大量的熱，因此應(yīng)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(fā)生倒吸現(xiàn)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(yīng)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(yīng)和與二氧化碳反應(yīng)都能生成氧氣，故發(fā)生火災(zāi)的現(xiàn)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(jù)化合物中各元素的化合價的代數(shù)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(yīng)，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(yīng)且生成氧氣，選項錯誤。故選ac。