Question

18．化學課上老師做了一個演示實驗：用脫脂棉包住約0.2g過氧化鈉粉末，置于石棉網上，往脫脂棉上滴水，觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來．
（1）由上述實驗現(xiàn)象所得出的有關過氧化鈉跟水反應的結論是：
第一：有氧氣生成；第二：該反應是放熱反應．
Na₂O₂跟水反應的化學方程式是2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
（2）某研究性學習小組擬用如圖1所示裝置（氣密性良好）進行實驗，以證明上述結論．

用以驗證第一條結論的實驗操作是：打開分液漏斗活塞使水流入試管，再將帶火星的木條靠近導管口P處，木條復燃，證明有O₂生成；
用以驗證第二條結論的實驗方法是：將導管Q浸入水中，反應過程中導管口有氣泡冒出．
（3）實驗（2）往試管中加水至固體完全溶解且不再有氣泡生成后，取出試管，往試管中滴入酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液先變紅后褪色．為探究其原因，該小組同學從查閱有關資料中得知：Na₂O₂與水反應可生成H₂O₂，H₂O₂具有強氧化性和漂白性．請設計一個簡單的實驗，驗證Na₂O₂跟足量水充分反應后的溶液中有H₂O₂存在．（只要求寫出實驗所用的試劑及觀察到的現(xiàn)象）
試劑：MnO₂；
現(xiàn)象：氣泡迅速產生，能使帶火星的木條復燃．
（4）該小組同學提出用定量的方法探究Na₂O₂跟水反應后的溶液中否含有H₂O₂，其實驗方法為：稱取2.6g Na₂O₂固體，使之與足量的水反應，測量產生O₂的體積并與理論值比較，即可得出結論．
①測量氣體體積時，必須待試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫時進行，應選用如圖2裝置中的（忽略導管在量筒中所占的體積）B（填序號），理由是防止氣體冷卻時發(fā)生倒吸現(xiàn)象．
②若在標準狀況下測量氣體的體積，應選用的量筒的大小規(guī)格為500mL（選填“100mL”“200mL”“500mL”或“1000mL”）．

Answer 1

分析 （1）脫脂棉燃燒除了有氧氣外，必須要達到其燃點，據此可判斷該反應是放熱反應；
（2）該小題實質上是考查氧氣的檢驗、氣密性檢查等化學實驗基本操作方法的運用，將帶火星的木條靠進導管口P處，木條復燃，將導管Q浸入水中，反應過程中導管口有氣泡冒出；
（3）H₂O₂在MnO₂催化條件下會生成氧氣；
（4）測量氣體體積時，為防止倒吸應將導管盡量插入量筒底部，使用的量筒應是生成氧氣的最大值．

解答 解：（1）脫脂棉燃燒除了有氧氣外，必須要達到其燃點，則該反應為放熱反應，反應的化學方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：該反應是放熱反應； 2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）檢驗是否有氧氣生成，可根據氧氣能使帶火星的木條復燃進行檢驗，具體做法是打開分液漏斗活塞使水流入試管，再將帶火星的木條靠近導管口P處，木條復燃，證明有O₂生成；該反應為放熱反應，容器溫度升高，容器內氣體會膨脹，因此，將導管Q浸入水中，反應過程中導管口有氣泡冒出；
故答案為：打開分液漏斗活塞使水流入試管，再將帶火星的木條靠近導管口P處，木條復燃，證明有O₂生成；將導管Q浸入水中，反應過程中導管口有氣泡冒出；
（3）H₂O₂在MnO₂催化條件下會生成氧氣，加入催化劑，過氧化氫分解生成氧氣，溶液中有氣泡產生，且能使帶火星的木條復燃，證明有氧氣生成，故答案為：MnO₂； 氣泡迅速產生，能使帶火星的木條復燃；
（4）①測量氣體體積時，為防止倒吸應將導管盡量插入量筒底部，所以應用B裝置，
故答案為：B；防止氣體冷卻時發(fā)生倒吸現(xiàn)象；
②n（Na₂O₂）=$\frac{2.6g}{78g/mol}$=$\frac{1}{30}$mol，
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
2mol                           22.4L
$\frac{1}{30}$mol                       V（O₂）
V（O₂）=$\frac{\frac{1}{30}×22.4}{2}$L=0.373L=373mL，
所以應用500mL的量筒，
故答案為：500mL．

點評 本題重視從高中化學課本實驗中選取命題素材，重視在課本實驗的基礎上考查探究能力是化學學科最有吸引力的話題之一．實驗題，傾向于考查化學實驗基本操作，傾向于把一些課本小實驗重組成一個微型的研究課題，所以要提高解答化學實驗題的得分率必須從課本中的基本實驗入手．