Question

Na₂O₂是一种强氧化剂，H₂是常用的还原剂．我们设想Na₂O₂与H₂也能发生化学反应．某化学小组探究Na₂O₂与H₂的反应，首先对Na₂O₂与H₂的反应进行预测（方程式均未配平）：
①Na₂O₂+H₂→NaOH②Na₂O₂+H₂→Na+H₂O
③Na₂O₂+H₂→Na₂O+H₂O④Na₂O₂+H₂→NaH+O₂
⑤Na₂O₂+H₂→NaOH+O₂⑥Na₂O₂+H₂→NaOH+H₂O
（1）小组同学查阅相关资料，理论上说明Na₂O₂与H₂在加热条件下能发生反应，从理论分析，上述①～⑥的预测中，合理的预测是

 

（填写序号）．
（2）化学小组设计实验证明自己的预测，实验装置如下：

实验步骤（下列没有按操作顺序排列）：a、在装置中装好相应的试剂；b、连接装置，检查装置的气密性；c、加热C装置中的过氧化钠；d、反应结束后，撤离酒精灯，等试管冷却后停止通氢气；e、打开止水夹，再打开A装置中的分液漏斗开关，通入氢气．
回答下列问题：
①实验步骤的正确操作顺序为

 

（填写字母）．
②B装置内应放的试剂是

 

，作用是

 

；C装置中，干燥管中碱石灰的作用是

 

．
③装置C中，通氢气进入试管内的导管没有画出，请在装置图内画出．
④实验发现过氧化钠在加热条件下与氢气可以反应，观察到C装置试管中的实验现象为

 

．
⑤用最简单的方法证明装置C中过氧化钠完全反应：

 

．

Answer 1

分析：（1）已知Na₂O₂是一种强氧化剂，H₂是常用的还原剂，所以二者反应可能生成NaOH；
（2）①根据连接仪器的一般顺序分析，先检验气密性再加药品，再点燃酒精灯进行实验；
②根据实验目的分析，后面试管中是过氧化钠与氢气反应，为了防止水蒸气与过氧化钠反应，所以要干燥氢气；③C装置是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入与过氧化钠；
③装置C中，通氢气进入试管内的导管应该伸到试管底部；
④根据固体颜色的变化分析；
⑤过氧化钠能与水反应生成氧气．

解答：解：（1）①Na₂O₂+H₂→NaOH，已知Na₂O₂是一种强氧化剂，H₂是常用的还原剂，所以二者反应可能生成NaOH；
②Na₂O₂+H₂→Na+H₂O，Na具有强还原性，氢气不能置换生成Na，所以不可能；
③Na₂O₂+H₂→Na₂O+H₂O，Na₂O与H₂O会反应生成氢氧化钠，所以不可能；
④Na₂O₂+H₂→NaH+O₂，H₂是常用的还原剂，反应中作氧化剂，所以不可能；
⑤Na₂O₂+H₂→NaOH+O₂，反应物中氢元素和氧元素化合价都升高，不符合氧化还原反应原理，
⑥Na₂O₂+H₂→NaOH+H₂O，已知Na₂O₂是一种强氧化剂，H₂是常用的还原剂，所以二者反应可能生成NaOH，若有水则过氧化钠会与氧气会生成氧气，所以不可能；
故答案为：①；
（2）①根据连接仪器的一般顺序分析，先检验气密性再加药品，先通入氢气，排尽装置中的空气，再点燃酒精灯进行实验，反应结束时先撤酒精灯，冷却后再停止通氢气，所以连接顺序为baecd，故答案为：baecd；
②根据实验目的分析，后面试管中是过氧化钠与氢气反应，为了防止水蒸气与过氧化钠反应，所以要干燥氢气，则B装置内应放的试剂是固体干燥剂碱石灰；C装置是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入与过氧化钠，所以C装置中是碱石灰吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；
故答案为：碱石灰；吸收H₂中的H₂O（g）、HCl，防止与Na₂O₂反应对实验有干扰；吸收空气中的水蒸气、CO₂，防止气体进入试管与Na₂O₂反应；
③装置C中，通氢气进入试管内的导管应该伸到试管底部，其图象为：；
故答案为：；
④已知Na₂O₂+H₂→NaOH，过氧化钠为淡黄色固体，氢氧化钠为白色固体，所以淡黄色固体变成白色固体，
故答案为：淡黄色固体变成白色固体；
⑤过氧化钠能与水反应生成氧气，所以要检验没有过氧化钠，则加水即可，若没有氧气生成，则证明Na₂O₂完全反应；
故答案为：取下装置C中试管，向试管中加入少量蒸馏水，没有气泡产生，证明Na₂O₂完全反应．

点评：本题考查了过氧化钠与氢气的探究实验，注意从化合价的角度分析可能的产物，注意过氧化钠的性质能与水及二氧化碳反应，题目难度中等．