Question

小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白，于是想探究该固体的成分。

[提出问题] 该淡黄色固体的化学成分是什么？

[查阅资料]

（1）硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、有刺激性气味的气体。

（2）过氧化钠（Na₂O₂）是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热。

[设计实验方案]

方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象。

方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象。

比较以上两方案，你认为的最佳方案是          ，理由是（从环保、操作等角度分析）                                                  。

[实验验证并得出结论]

小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠（NaOH）。通过实验验证，确定该淡黄色粉末为过氧化钠。

小明想对生成的气体成分判断，他提出了以下两种假设：

①该气体是CO            ②该气体是O₂

你认为上述假设哪个更合理？并说明选择的理由。                                            。 

请设计一个实验，验证你的合理假设（写出简要操作步骤、实验现象和结论）。

操作步骤	实验现象	结论

 

[计算] 在过氧化钠（Na₂O₂）中，①氧元素的化合价为                ；

②过氧化钠中钠、氧元素的质量比为                         ；

78克过氧化钠与多少克二氧化碳中所含氧元素的质量相等？（列式计算 ）

 

Answer 1

【答案】

方案一，操作简单，现象明显，对环境无污染。

假设②合理，因为化学反应前后元素种类不变，反应物中不含碳元素。

操作步骤	实验现象	结论
取少量固体粉末于试管中，向试管中加入2mL水，将带火星的木条伸入试管中	木条燃烧	证明是氧气

 

[计算] 在过氧化钠（Na₂O₂）中，①-1  ；

②3:16

③44克

【解析】

试题分析：硫燃烧会生成二氧化硫气体污染空气，而且把过氧化钠直接放入水中更简便；在化学反应前后元素的种类不变，所以不可能生成一氧化碳气体；氧气能够使带火星的木条复燃，这是检验氧气的方法；过氧化钠中钠元素显+1价，所以氧元素显-1价；过氧化钠中钠、氧元素的质量比=23×2：16×2=23：16；78g过氧化钠含氧元素质量为78×16×2/23×2+16×2=32g，所以二氧化碳质量为32g×(12+16×2)/16×2=44g

考点：硫燃烧生成二氧化硫污染空气、化学反应前后元素种类不变、根据化学式推求化合价以及化学式的计算