Question

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分。

[提出問題] 該淡黃色固體的化學成分是什么？

[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          ，理由是（從環保、操作等角度分析）                                                  。

[實驗驗證并得出結論]

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生，并且驗證出該反應同時生成了氫氧化鈉（NaOH）。通過實驗驗證，確定該淡黃色粉末為過氧化鈉。

小明想對生成的氣體成分判斷，他提出了以下兩種假設：

①該氣體是CO            ②該氣體是O₂

你認為上述假設哪個更合理？并說明選擇的理由。                                            。 

請設計一個實驗，驗證你的合理假設（寫出簡要操作步驟、實驗現象和結論）。

操作步驟	實驗現象	結論

 

[計算] 在過氧化鈉（Na₂O₂）中，①氧元素的化合價為                ；

②過氧化鈉中鈉、氧元素的質量比為                         ；

78克過氧化鈉與多少克二氧化碳中所含氧元素的質量相等？（列式計算 ）

 

Answer 1

【答案】

方案一，操作簡單，現象明顯，對環境無污染。

假設②合理，因為化學反應前后元素種類不變，反應物中不含碳元素。

操作步驟	實驗現象	結論
取少量固體粉末于試管中，向試管中加入2mL水，將帶火星的木條伸入試管中	木條燃燒	證明是氧氣

 

[計算] 在過氧化鈉（Na₂O₂）中，①-1  ；

②3:16

③44克

【解析】

試題分析：硫燃燒會生成二氧化硫氣體污染空氣，而且把過氧化鈉直接放入水中更簡便；在化學反應前后元素的種類不變，所以不可能生成一氧化碳氣體；氧氣能夠使帶火星的木條復燃，這是檢驗氧氣的方法；過氧化鈉中鈉元素顯+1價，所以氧元素顯-1價；過氧化鈉中鈉、氧元素的質量比=23×2：16×2=23：16；78g過氧化鈉含氧元素質量為78×16×2/23×2+16×2=32g，所以二氧化碳質量為32g×(12+16×2)/16×2=44g

考點：硫燃燒生成二氧化硫污染空氣、化學反應前后元素種類不變、根據化學式推求化合價以及化學式的計算