Question

( 14分) 某化學(xué)小組進行Na2O2與水反應(yīng)的實驗，如下圖所示，該小組對試管c中紅色褪去的原因進行探究。

（1）Na2O2中含有的化學(xué)鍵類型： ；請寫出a中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

查閱資料：

①當(dāng)NaOH溶液pH≥13時，可以使酚酞由紅色褪為無色；

②Na2O2與水反應(yīng)分兩步進行：Na2O2 + H2O = NaOH + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2↑

（2）請設(shè)計實驗驗證Na2O2與水反應(yīng)后的溶液中有H2O2殘留：取少量b溶液于試管中， ，證明溶液中有H2O2殘留。

（3）結(jié)合資料，該小組同學(xué)針c中溶液紅色褪去的原因提出以下假設(shè)：

① ；

② 溶液中H2O2破壞酚酞的結(jié)構(gòu)；

③ NaOH和H2O2共同作用結(jié)果。

（4）該小組同學(xué)測出c中溶液的pH為14，認為還不能排除假設(shè)②、③，于是又進行了如下實驗，請完成下表空白處：

實驗	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
1	向少量H2O2中滴加2滴酚酞，放置一段時間，再加入NaOH溶液至pH=12	加入NaOH后，無色溶液先變紅，后褪色	①
2	向少量 NaOH溶液（pH=14）中滴加2滴酚酞；再加適量稀鹽酸至溶液 pH=12	溶液先變紅，后褪色；加鹽酸后，又出現(xiàn)紅色，且不褪色
3	向Na2O2與水反應(yīng)后的溶液（pH=14）中滴加2滴酚酞；再加適量稀鹽酸至溶液 pH=12 ……	② ……	溶液pH大于13時，NaOH使變紅的溶液褪色；pH在8~13時， NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色

（5）某同學(xué)按取（4）中述實驗2褪色后的溶液，加水稀釋至pH=12，沒有觀察到溶液變紅。該同學(xué)推測實驗2加鹽酸后溶液變紅還可能與溫度有關(guān)，請寫出理由： 。

 

Answer 1

（14分）

（1）離子鍵、非極性共價鍵 （2分）

2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑ （2分）

（2）加入少量MnO2粉末，產(chǎn)生大量氣泡，用帶火星的木條檢驗，木條復(fù)燃。 （2分）

（3）① 溶液中NaOH濃度較大，pH≥13 （2分）

（4）① 僅H2O2不能破壞酚酞結(jié)構(gòu)，酚酞褪色是H2O2和NaOH共同作用結(jié)果。

(或 假設(shè)②不正確，假設(shè)③正確) （2分）

②溶液先變紅，后褪色；加稀鹽酸后，又出現(xiàn)紅色，但隨后褪色。 （2分）

（5）加入稀鹽酸，會因發(fā)生中和反應(yīng)而放熱，使溶液溫度升高。

【解析】

試題分析：（1）Na2O2中含有的化學(xué)鍵類型有離子鍵、非極性共價鍵；Na2O2與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，化學(xué)方程式為2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑

（2）證明過氧化氫的存在，利用其在二氧化錳作催化劑的條件下發(fā)生分解反應(yīng)，生成氧氣來判斷。操作步驟是加入少量MnO2粉末，產(chǎn)生大量氣泡，用帶火星的木條檢驗，木條復(fù)燃。

（3）當(dāng)NaOH溶液pH≥13時，可以使酚酞由紅色褪為無色；所以① 的假設(shè)是溶液中NaOH濃度較大，pH≥13；

（4）實驗1的現(xiàn)象說明①僅H2O2不能破壞酚酞結(jié)構(gòu)，酚酞褪色是H2O2和NaOH共同作用結(jié)果；

實驗3的結(jié)論說明Na2O2與水反應(yīng)后的溶液（pH=14>13），所以滴加2滴酚酞先變紅后褪色；加入鹽酸使氫氧根離子濃度減小，又出現(xiàn)紅色，pH在8~13時，NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色，所以最終溶液褪色。

（5）加水稀釋不變紅，加鹽酸后變紅，因為加鹽酸后發(fā)生中和反應(yīng)，中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，體系溫度升高，溶液紅色出現(xiàn)。

考點：考查過氧化鈉與水反應(yīng)機理的探究，對實驗現(xiàn)象的分析判斷，化學(xué)方程式的書寫