题目内容
【题目】某同学欲探究Na2O2与水的反应,可供使用的试剂有:Na2O2、蒸馏水、KMnO4酸性溶液、MnO2。该同学取4 g Na2O2样品与过量水反应,待完全反应后,得100 mL溶液X和448 mL O2(已折算为标准状况)。该同学推测反应中可能生成了H2O2,并进行实验探究。
⑴试设计实验证明溶液X中含过氧化氢_________________。
⑵通过上述实验证明溶液中确实存在H2O2。取少量X于试管中,滴加几滴酚酞试液,实验现象为___________。
⑶取少量X于试管中,滴加FeCl2溶液,立即生成红褐色沉淀,则该反应的离子方程式为___________。
⑷已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,同时放出氧气,完成并配平该反应的离子方程式:____
________MnO4-+ ________H2O2 + ________H+ — ________Mn2+ + ________O2↑ + __________。
取100 mL 溶液X,使其与过量酸性KMnO4溶液反应,最终生成224 mL O2(已折算为标准状况),则此样品中Na2O2的质量分数是___________。
【答案】 取少量溶液X加入少量MnO2(或少量酸性KMnO4溶液),若有无色气体放出,(并能使带火星的木条复燃,)则证明X中含过氧化氢 溶液先变红后褪色 2Fe2+ + 4OH-+ H2O2=2Fe(OH)3↓ 2,5,6,2,5,8H2O 97.5 %
【解析】本题考查实验方案设计与评价,(1)检验H2O2,利用H2O2在MnO2作用下分解成氧气,氧气能使带火星木条复燃,具体操作是取少量溶液X加入少量MnO2(或少量酸性KMnO4溶液),若有无色气体放出,(并能使带火星的木条复燃,)则证明X中含过氧化氢;(2)Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠,即溶液X中含有NaOH和H2O2,滴加酚酞溶液,溶液先变红,因为H2O2具有强氧化性,能把有色物质氧化漂白,因此现象是溶液先变红后褪色;(3)溶液X中含有NaOH和H2O2,滴加FeCl2溶液,立即产生红褐色沉淀,此沉淀为Fe(OH)3,H2O2把Fe2+氧化成Fe3+,离子反应方程式为2Fe2+ + 4OH-+ H2O2=2Fe(OH)3↓;(4)MnO4-中Mn的化合价由+7价→+2价,化合价降低5,H2O2中O的化合价由-1价→0价,H2O2整体化合价升高2价,最小公倍数为10,MnO4-、Mn2+的系数为2,H2O2和O2的系数为5,然后根据元素守恒、电荷守恒,得出离子反应方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;与KMnO4溶液反应产生氧气物质的量为224×10-3/22.4mol=0.01mol,过氧化氢的物质的量为0.01mol,即生成H2O2的Na2O2的物质的量为0.01mol,过氧化钠与水反应产生氧气物质的量为448×10-3/22.4mol=0.02mol,与水反应生成氧气,消耗Na2O2的物质的量为0.02×2mol=0.04mol,样品中Na2O2的质量为(0.01+0.04)×78g=3.9g,过氧化钠的纯度为3.9/4×100%=97.5%。
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【题目】25℃时,浓度均为0.1mol/L的溶液,其pH如下表所示。有关说法正确的是
序号 | ① | ② | ③ | ④ |
溶液 | ||||
pH | 7.0 | 7.0 | 8.1 | 8.9 |
A. 酸性强弱:
B. 离子的总浓度:①>③
C. ②中:
D. ②和④中相等