Question

12．小明發(fā)現(xiàn)一種淡黃色的粉末可以用于殺菌、消毒和漂白．
【定性探究】探究該固體的成分．
【提出問(wèn)題】該淡黃色固體的化學(xué)成分是什么？
【查閱資料】（1）硫單質(zhì)是一種淡黃色固體，難溶于水，在空氣中點(diǎn)燃硫單質(zhì)，生成一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體．
（2）過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）是一種淡黃色固體，能與水反應(yīng)，生成氣體并放出大量的熱．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】
方案一：取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩并觀察現(xiàn)象．
方案二：在燃燒匙里放少量該固體，在酒精燈上加熱，觀察現(xiàn)象．
比較以上兩方案，你認(rèn)為的最佳方案是方案一，理由是（從環(huán)�；虿僮鹘嵌确治觯┰摬僮骱�(jiǎn)單，無(wú)污染，現(xiàn)象明顯．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論】小明向盛有少量該固體的試管中加入2mL水，立刻觀察到有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，并且驗(yàn)證出該反應(yīng)同時(shí)生成了氫氧化鈉（NaOH）．通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確定該淡黃色粉末為過(guò)氧化鈉．
小明想對(duì)生成的氣體成分判斷，他提出了以下兩種假設(shè)：①該氣體是CO  ②該氣體是O₂你認(rèn)為上述假設(shè)哪個(gè)更合理①（填“①”或“②”）．理由是不符合質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中沒(méi)有碳元素．
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證合理假設(shè)（寫(xiě)出簡(jiǎn)要操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論）．

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量固體粉末于試管中，向試管中加入2mL水，將帶火星的木條伸入試管中	木條復(fù)燃	該氣體為氧氣

【分析】過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
【定量探究】78克過(guò)氧化鈉與多少克二氧化碳中所含氧元素的質(zhì)量相等？（列式計(jì)算）

Answer 1

分析 [設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案]根據(jù)硫在空氣中點(diǎn)燃生成生成一種無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫，污染空氣操作較復(fù)雜；即操作的是否簡(jiǎn)單進(jìn)行分析．
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論]
根據(jù)質(zhì)量守恒定律元素守恒，進(jìn)行分析．根據(jù)質(zhì)量根據(jù)物質(zhì)過(guò)氧化鈉的化學(xué)式Na₂O₂，利用化合價(jià)代數(shù)和為0的原則，由化合物中Na元素為+1價(jià)，計(jì)算化合物中O元素的化合價(jià)．守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不會(huì)變化和氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃分析；
[分析]根據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可以知道過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和水，可以據(jù)此寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
[計(jì)算]根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)式計(jì)算組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，利用元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出一定物質(zhì)中元素質(zhì)量．

解答 解：[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案]
硫在空氣中點(diǎn)燃生成生成一種無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫，污染空氣操作較復(fù)雜；而方案一中的操作：取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩，硫和水不反應(yīng)也不溶于水，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，該操作簡(jiǎn)單，無(wú)污染，現(xiàn)象明顯．
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論]
根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不會(huì)變化，反應(yīng)前只有鈉、氧、氫元素，無(wú)碳元素，所以生成的氣體不可能是一氧化碳；可知①該氣體是CO，不符合題意，即猜想②正確；氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，所以我們可以用帶火星的木條來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體，若木條復(fù)燃則說(shuō)明該氣體是氧氣，即我們的判斷正確；
[分析]根據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可以知道過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
[計(jì)算]設(shè)78克過(guò)氧化鈉與質(zhì)量為y的二氧化碳中所含氧元素的質(zhì)量相等，則：
78g×$\frac{16×2}{78}$×100%=y•$\frac{16×2}{12+16×2}$×100%，解得：y=44g
答：78克過(guò)氧化鈉與44克二氧化碳中所含氧元素的質(zhì)量相等．
故答案為：
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案]：方案一；該操作簡(jiǎn)單，無(wú)污染，現(xiàn)象明顯．
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論]：①；不符合質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中沒(méi)有碳元素

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量固體粉末于試管中，向試管中加入2mL水，將帶火星的木條伸入試管中	木條復(fù)燃	該氣體為氧氣

[分析]2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
[計(jì)算]44g．

點(diǎn)評(píng) 判斷實(shí)驗(yàn)方案要從可行性、操作是否簡(jiǎn)單易行、現(xiàn)象是否明顯、是否無(wú)污染等方面分析；解答信息題要充分抓住題中信息和課本上的相關(guān)知識(shí)．