( 14分)某化学小组进行Na2O2与水反应的实验,如下图所示,该小组对试管c中红色褪去的原因进行探究。![]()
(1)Na2O2中含有的化学键类型: ;请写出a中反应的化学方程式 。
查阅资料:
①当NaOH溶液pH≥13时,可以使酚酞由红色褪为无色;
②Na2O2与水反应分两步进行:Na2O2 + H2O =" NaOH" + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2↑
(2)请设计实验验证Na2O2与水反应后的溶液中有H2O2残留:取少量b溶液于试管中, ,证明溶液中有H2O2残留。
(3)结合资料,该小组同学针c中溶液红色褪去的原因提出以下假设:
① ;
② 溶液中H2O2破坏酚酞的结构;
③ NaOH和H2O2共同作用结果。
(4)该小组同学测出c中溶液的pH为14,认为还不能排除假设②、③,于是又进行了如下实验,请完成下表空白处:
| 实验 | 操作 | 现象 | 结论 |
| 1 | 向少量H2O2中滴加2滴酚酞,放置一段时间,再加入NaOH溶液至pH=12 | 加入NaOH后,无色溶液先变红,后褪色 | ① |
| 2 | 向少量 NaOH溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 | 溶液先变红,后褪色;加盐酸后,又出现红色,且不褪色 | |
| 3 | 向Na2O2与水反应后的溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 …… | ② …… | 溶液pH大于13时,NaOH使变红的溶液褪色;pH在8~13时, NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色 |
现有A、B、C、D、E五种易溶于水的强电解质,它们由如下离子组成(各种离子不重复)。
| 阳离子 | H+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Al3+ |
| 阴离子 | OH-、Cl-、HCO3-、NO3-、SO42- |
③C溶液
(1)写出下列物质的化学式:A______________、B______________。
(2)写出“C溶液
(3)D、E两种物质中必有一种是_______________,写出将少量该物质的溶液滴加到B溶液中反应的离子方程式___________________________________________________________________。
(4)请你设计实验确定C及另一种未知物各是什么物质。(只许在A~E中选择检验试剂)
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 取适量C的溶液于试管中, ① 。 | 预期现象和结论1: ② ; 预期现象和结论2: ③ ; |
某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:
①将镁粉投入冷水中,未见任何现象;
②将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;
③将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;
④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。
则下列关于镁与溴水的反应机理论述中正确的是( )
| A.镁粉只直接与溴水中的溴反应 |
| B.镁粉只与溴水中的酸反应 |
| C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到 |
| D.镁粉在水的催化下与溴发生反应 |
资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
(1)提出假设
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为 。
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3。
猜测3:白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:
| 实验序号 | 实验 | 实验现象 | 结论 |
| 实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃 | 能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 | 气体成分为 _? _ |
| 实验Ⅲ | 取实验I中的白色不溶物,洗涤, 加入足量? | ? | 白色不溶物可能含有MgCO3 |
| 实验Ⅳ | 取实验I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 产生白色沉淀 | 溶液中存在 ④ 离子 |
(3)为进一步确定实验I的产物,设计定量实验方案,如图所示:
称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g,装置B增重8.8 g,试确定白色不溶物的化学式 。
(4)用必要的语言文字叙述并结合方程式说明为什么碳酸氢钠溶液能和镁反应生成氢气?