题目内容

8．用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，观察到脱脂棉剧烈燃烧起来．
（1）由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：第一，有氧气生成，第二，反应放出热量．Na2O2跟水反应的化学方程式2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑．
（2）某研究性学习小组拟用如图所示装置（气密性良好）进行实验，以证明上述结论，用以验证第一条结论的实验操作是：打开分液漏斗活塞使水流入试管，再将带火星的木条靠近导管口P处，木条复燃，证明有O2生成．
（3）已知Na2O2跟足量水充分反应生成的溶液中有H2O2存在．实验（2）往试管（如图）中加入水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入酚酞试液，现象是：溶液先变红后褪色．
（4）称取3.9g Na2O2固体，加入50g水中充分反应，所得溶液的质量分数为7.5%．
（5）H2O2不稳定会分解，CuSO4溶液对过氧化分解有催化作用，有同学猜想起催化作用的是Cu2+，请你根据以下实验条件，用实验证明该同学的猜想正确．
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、酒精灯、药匙、木条；酚酞试液、2mol/L 盐酸、2mol/L硫酸溶液、2mol/L硝酸溶液、5%的H2O2溶液、CuSO4溶液、蒸馏水．
假设实验操作预期现象结论
起催化作用的是CuSO4溶液中的SO42-向盛有2mL5%的H2O2溶液的试管中滴加入少量的2mol/LH2SO4溶液，并把带火星的木条伸入试管．无明显现象起催化作用的不是SO42-
起催化作用的是CuSO4溶液中的Cu2+向盛有2mL5%的H2O2溶液的试管中滴加入少量的CuSO4溶液，并把带火星的木条伸入试管．试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃起催化作用的是Cu2+

分析 （1）往脱脂棉上滴水，观察到脱脂棉剧烈燃烧起来，说明过氧化钠与水反应放出热量，结合质量守恒定律可知生成NaOH和氧气；
（2）用A图所示装置进行实验，生成氧气具有助燃性；
（3）Na2O2与水反应可生成H2O2，H2O2具有强氧化性和漂白性；
（4）过氧化钠物质的量=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，反应消耗水0.05mol，质量为0.05mol×18g/mol=0.9g，生成氧气0.025mol质量为0.025mol×32g/mol=0.8g，生成溶质氢氧化钠为0.1mol，质量为0.1mol×40g/mol=4g，依据质量守恒计算反应后溶液质量，溶质质量分数=$\frac{溶质质量}{溶液质量}$×100%；
（5）H2O2不稳定会分解，CuSO4溶液对过氧化分解有催化作用，可逆是铜离子起催化作用，也可能是硫酸根离子起到催化作用，设计实验验证，可以向过氧化氢溶液中加入硫酸和硫酸铜来检验是否生成氧气设计．

解答 解：（1）往脱脂棉上滴水，观察到脱脂棉剧烈燃烧起来，可知反应生成氧气，且反应放出热量，发生的反应为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，
故答案为：反应放出热量；2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；    
（2）用A图所示装置进行实验，验证第一条结论的实验方法是打开分液漏斗活塞使水流入试管，再将带火星的木条靠近导管口P处，木条复燃，证明有O2生成，
故答案为：打开分液漏斗活塞使水流入试管，再将带火星的木条靠近导管口P处，木条复燃，证明有O2生成；
（3）Na2O2跟足量水充分反应，生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠溶液显碱性，生成的溶液中有H2O2存在，过氧化氢具有氧化性能使指示剂颜色褪去，反应后往试管中滴入酚酞试液，现象是溶液先变红后褪色，
故答案为：溶液先变红后褪色；
（4）过氧化钠物质的量=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol，2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，反应消耗水0.05mol，质量为0.05mol×18g/mol=0.9g，生成氧气0.025mol质量为0.025mol×32g/mol=0.8g，生成溶质氢氧化钠为0.1mol，质量为0.1mol×40g/mol=4g，溶液质量=3.9g+50g-0.8g=53.1g，溶质质量分数=$\frac{4g}{53.1g}$×100%=7.5%，故答案为：7.5%；
（5）假设起催化作用的是CuSO4溶液中的SO42-，向盛有2mL 5%的H2O2溶液的试管中滴加入少量的2mol/L H2SO4溶液，并把带火星的木条伸入试管．无明显现象，起催化作用的不是SO42-；假设起催化作用的是CuSO4溶液中的Cu2+，向盛有2mL 5%的H2O2溶液的试管中滴加入少量的 CuSO4溶液，并把带火星的木条伸入试管，试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃，起催化作用的是Cu2+，
故答案为：

实验操作预期现象结论
向盛有2mL 5%的H2O2溶液的试管中滴加入少量的2mol/L H2SO4溶液，并把带火星的木条伸入试管．无明显现象起催化作用的不是SO42-
向盛有2mL 5%的H2O2溶液的试管中滴加入少量的 CuSO4溶液，并把带火星的木条伸入试管．试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃起催化作用的是Cu2+

点评 本题考查探究过氧化钠的性质、过氧化氢分解的催化剂作用，明确实验原理是解本题关键，同时考查学生实验操作能力、观察分析能力、总结归纳能力等，会根据物质的性质设计实验，注意基础知识的积累和运用，难度中等．

练习册系列答案
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