Question

【题目】(1)在一定条件下，使26 g CO和O2的混合气体充分反应，所得混合物在常温下与足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中CO和O2的质量比可能是____________。

(2)某同学在一次实验中发现：将新制氯水逐滴加到含有酚酞的NaOH溶液中，当加到最后一滴时溶液的红色突然消失。

该同学对“溶液的红色突然消失”的原因进行了探究：

①猜测：a.氯水中的盐酸中和了NaOH，使酚酞由红色变为无色；

b._____________。

②请设计一个实验方案验证上述猜测：____________

Answer 1

【答案】7：6、 9：4 氯水中的次氯酸有漂白性，使酚酞褪色 往已经褪色的溶液中滴加NaOH溶液至过量，若红色重新出现，则猜测a正确；若红色不再出现(或不变色)，则猜测b正确。

【解析】

(1)根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，可知混合物燃烧后在常温下跟足量的Na2O2固体反应生成固体为Na2CO3，1 mol Na2O2生成1 mol Na2CO3，固体质量增加28 g，恰好为变为CO2的CO的质量，以此判断原混合物中气体的质量之比；

(2)酚酞在碱性环境下显红色，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和次氯酸都具有酸性，发生中和反应，使溶液碱性减弱，溶液的红色变浅甚至消失；并且次氯酸由于具有强氧化性，能使物质分子结构发生改变，溶液由红色变为无色。褪色原因可通过向褪色后的溶液中再滴加氢氧化钠至过量，根据是否再恢复红色判断，据此解答。

(1) CO和O2在一定条件下发生反应：2CO+O22CO2，产生的CO2与Na2O2发生：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，根据方程式可知：燃烧产生的CO2在常温下与足量的Na2O2固体反应生成固体为Na2CO3，1 mol Na2O2生成1 mol Na2CO3，固体质量增加28 g，恰好为变为CO2的CO的质量，固体增重14 g，说明发生反应：2CO+O22CO2的CO为14 g，其物质的量是0.5 mol，其反应消耗的O2的物质的量为0.25 mol，反应O2质量为m(O2)=0.25 mol×32 g/mol=8 g，14 g+8 g=22 g<26 g，二者相差4 g，说明CO和O2不是恰好反应，有一种气体过量。若过量的气体为O2，则m(CO)=14 g，m(O2)=8 g+4 g=12 g，m(CO)：m(O2)=14：12=7：6；若过量的气体为CO，则m(CO)=14 g+4 g=18 g，m(O2)=8 g，m(CO)：m(O2)=18：8=9：4；

(2)①氯气与水发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，滴有酚酞的NaOH溶液褪色可能的原因一是由于氯水中的强酸盐酸与氢氧化钠发生中和反应，消耗了NaOH，使溶液的碱性减弱；二是其中的次氯酸具有强氧化性，具有漂白性，使红色的物质分子氧化变为无色物质分子，从而使溶液红色褪去；

②要证明红色褪去的原因是酸碱中和还是氧化漂白，可在已经褪色的溶液中继续加入NaOH溶液至过量，使溶液呈碱性，若此时溶液恢复红色，说明是碱被酸中和导致；若碱过量后溶液仍为无色，则说明褪色是被由于次氯酸氧化漂白的缘故。