Question

3．小明發(fā)現(xiàn)一種淡黃色的粉末可用于殺菌、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？
【查閱資料一】
（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，能溶于水且與水反應，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(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，你認為最佳方案是方案一，（填“方案一”或“方案二”）
理由是（從環(huán)�；虿僮鹘嵌确治觯┎僮骱唵�，現(xiàn)象明顯，對環(huán)境無污染．
【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(chǎn)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，他提出了以下兩種猜想：
猜想①：該氣體是CO    猜想②：該氣體是O₂
你認為上述猜想哪個更合理②（填“①”或“②”），理由是化學反應前后元素種類不變，反應物中不含碳元素．
【查閱資料二】
過氧化鈉（Na₂O₂）在常溫下能與二氧化碳反應生成碳酸鈉固體和氧氣，在呼吸面具中和潛
水艇里常用此反應作供氧劑．
【交流與討論】
①Na₂O₂中氧元素的化合價為-1；
②寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
③與我們學過的用高錳酸鉀加熱制氧氣的方法比較，在呼吸面具中和潛水艇里常用過氧化鈉作供氧劑而不用高錳酸鉀作供氧劑的主要原因是（從兩個不同角度回答）不需要加熱、裝置簡單、能將呼吸產(chǎn)生的二氧化碳消耗掉．

Answer 1

分析 根據(jù)硫在空氣中點燃生成生成一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫，污染空氣操作較復雜；取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩，硫和水不反應也不溶于水，過氧化鈉和水反應產(chǎn)生氣泡分析．根據(jù)質量守恒定律化學反應前后元素的種類不會變化解答；根據(jù)化合價規(guī)則以及化學方程式的書寫和反應的比較進行解答即可．

解答 解：[設計實驗方案]：
硫在空氣中點燃生成生成一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫，污染空氣操作較復雜；取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩，硫和水不反應也不溶于水，過氧化鈉和水反應產(chǎn)生氣泡，該操作簡單，無污染，現(xiàn)象明顯．故答案：方案一；操作簡單，現(xiàn)象明顯，對環(huán)境無污染．
[實驗驗證并得出結論]：
質量守恒定律化學反應前后元素的種類不會變化，反應前只有鈉、氧、氫元素，無碳元素，所以生成的氣體不可能是一氧化碳；故答案為：②；化學反應前后元素種類不變，反應物中不含碳元素；
①Na₂O₂中鈉元素的化合價為+1，設氧元素的化合價為x，則有（+1）×2+2x=0．x=-1，故填：-1；
②過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，故填：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
③與我們學過的用高錳酸鉀加熱制氧氣的方法比較，在呼吸面具中和潛水艇里常用過氧化鈉作供氧劑而不用高錳酸鉀作供氧劑的主要原因是反應不需要加熱、裝置簡單，能將呼吸產(chǎn)生的二氧化碳消耗掉，故填：不需要加熱、裝置簡單，能將呼吸產(chǎn)生的二氧化碳消耗掉．

點評 判斷實驗方案要從可行性、操作是否簡單易行、現(xiàn)象是否明顯、是否無污染等方面分析；解答信息題要充分抓住題中信息和課本上的相關知識．