Question

【题目】小明发现过氧化钠（Na2O2）一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白，Na2O2能与水反应，生成气体并放出大量的热。于是想探究它与水反应后产生的气体是什么？

（猜想与假设）对生成的气体成分进行判断，他提出了以下三种假设：

A．该气体是CO2

B．该气体是O2

C．该气体是H2

（1）同学们首先一致认为上述假设中的_____（填“A”或“B”或“C”）肯定不合理，理由是_____。

（设计实验方案）取少量过氧化钠固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象。

（实验验证并得出结论）

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。

（2）通过查阅资料，同学们又得知：在化学反应中，有元素化合价升高，就必然有元素化合价降低。于是通过小组讨论，大家一致认为上述假设中的_____（填“A”或“B”或“C”）肯定也不合理。

（3）同学们用图1装置（装置气密性良好）进行实验并检验，验证了上述分析的合理性：

操作步骤	实验现象	结论
取少量固体粉末于试管中，打开活塞使水流入试管，将带火星的木条放在图1中的导管_____（填“a”或“b”）处	带火星木条复燃	证明是该气体是O2

（4）写出过氧化钠与水反应的化学方程式_____。

（交流与反思）

（5）小王同学用图2装置，测量生成氧气的体积；测量气体体积读数时，必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时才能进行，因此应选用图2装置中的_____（填“A”或“B”），否则测量结果会_____（填偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】A 反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳 C a 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ A 偏大

【解析】

（1）同学们首先一致认为上述假设中的A肯定不合理，理由是反应物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳；

（2）大家一致认为上述假设中的C肯定也不合理，这是因为过氧化钠中氧元素化合价是﹣1，生成的氢氧化钠中氧元素化合价是﹣2，氧元素化合价降低，如果生成氢气，氢气中氢元素化合价是0，反应物水中氢元素化合价是+1，反应后化合价降低，这是不可能的；

（3）取少量固体粉末于试管中，打开活塞使水流入试管，将带火星的木条放在图1中的导管a处，带火星的木条复燃，证明是该气体是氧气；

（4）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

（5）应选用图2装置中的A，否则测量结果会偏大，这是因为B中导管伸入太长，会导致排出的水的体积偏大。