Question

小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白，于是想探究该固体的成分。

【提出问题】 该淡黄色固体的化学成分是什么？

【查阅资料】

（1）硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、有刺激性气味的气体。

（2）过氧化钠（Na₂O₂）是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热。

【设计实验方案】

方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象。

方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象。

比较以上两方案，你认为的最佳方案是   ，理由是（从环保或操作角度分析）     。

【实验验证并得出结论】

小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠（NaOH）。通过实验验证，确定该淡黄色粉末为过氧化钠。

小明想对生成的气体成分判断，他提出了以下两种假设：①该气体是CO  ②该气体是O₂

你认为上述假设哪个更合理           （填“①”或“②”）。

请设计一个实验，验证你的合理假设（写出简要操作步骤、实验现象和结论）。

操作步骤	实验现象	结论

 

【分析】过氧化钠与水反应的文字表达式为                                 。

【计算】在过氧化钠（Na₂O₂）中，

①氧元素的化合价为          ；

②过氧化钠的相对分子质量为    ；

③ 过氧化钠中钠、氧元素的质量比为      ；

④78克过氧化钠与多少克二氧化碳中所含氧元素的质量相等？（列式计算）

 

Answer 1

【答案】

最佳方案是  方案一，理由是  操作简单、现象明显、对环境无污染更合理      ②    

操作步骤	实验现象	结论
取少量固体粉末于试管中，向试管中加入2mL水，将带火星的木条伸入试管中	木条复燃	证明是氧气

【分析】文字表达式为：过氧化钠+水——氢氧化钠+氧气

【计算】①-1价； ②78；③ 46:32(或者23:16)； k．C   ④44克

【解析】

试题分析：硫在空气中燃烧，会生成有刺激性气味的气体二氧化硫，二氧化硫会污染空气；依据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知不可能生成CO ；氧气可用带火星的木条检验；由题可知，过氧化钠与水反应生成的是氢氧化钠和氧气，文字表达式为：过氧化钠+水——氢氧化钠+氧气 。

在过氧化钠（Na₂O₂）中，钠元素为+1价，设氧元素的化合价为X，根据“在化合物中，正负化合价的代数和为零”的原则，可得：（+1）× 2+2X=0，得X=-1，所以氧元素的化合价为-1价；

过氧化钠的相对分子=23×2+16×2=78

过氧化钠中钠、氧元素的质量比为Na:O=23×2:16×2=23:16

设78克过氧化钠与质量为X的二氧化碳中所含氧元素的质量相等，可得：

78 g×16×2：78=32X ：44  得X=44克

考点：物质的检验及有关相对分子质量的计算