Question

【題目】某興趣活動(dòng)小組通過實(shí)驗(yàn)研究Na2O2與水的反應(yīng)。

操作	現(xiàn)象
向盛有4g Na2O2的燒杯中加入50mL蒸餾水得到溶液a	劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體
取5mL溶液a于試管中，滴入兩滴酚酞	i.溶液變紅 ii.10分鐘后溶液顏色明顯變淺，稍后，溶液變?yōu)闊o色

(1)Na2O2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________。

(2)ii中溶液褪色可能是溶液a中存在較多的H2O2與酚酞發(fā)生了反應(yīng)。

I.甲同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了H2O2的存在：取少量溶液a，加入試劑___________(填化學(xué)式)，有氣體產(chǎn)生。

II.乙同學(xué)查閱資料獲悉：用KMnO4可以測(cè)定H2O2的含量：取15.mL溶液a，用稀H2SO4酸化，逐滴加入0.003 mol/L KMnO4溶液，產(chǎn)生氣體，溶液褪色速率開始較慢后變快，至終點(diǎn)時(shí)共消耗20.00mLKMnO4溶液。

①請(qǐng)配平：_MnO4-+_H2O2+_____===_Mn2++_O2↑+_H2O

②溶液a中 c(H2O2)=_____mol·L-1。

③溶液褪色速率開始較慢后變快的原因可能是__________________________。

(3)為探宄現(xiàn)象ii產(chǎn)生的原因，同學(xué)們繼續(xù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

iii.向H2O2溶液中滴入兩滴酚酞，振蕩，加入5滴0.1 mol·L-1NaOH溶液，溶液變紅又迅速變無色且產(chǎn)生氣體，10分鐘后溶液變無色。

IV.向0.l mol·L-1NaOH溶液中滴入兩滴酚酞，振蕩，溶液變紅，10分鐘后溶液顏色無明顯變化；向該溶液中通入O2，溶液顏色無明顯變化。

①從實(shí)驗(yàn)III和IV中，可得出的結(jié)論是_________________________。

Answer 1

【答案】 2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH + O2↑ MnO2 2 5 6 H+ 2 5 8 0.01 生成的 Mn2+作催化劑 堿性條件下，過氧化氫能與酚酞反應(yīng)，而氧氣不能

【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體說明有氧氣產(chǎn)生，溶液變紅說明有堿生成，據(jù)此寫化學(xué)方程式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

(2)Ⅰ.能使H2O2產(chǎn)生氣體通常用MnO2作催化劑；

Ⅱ.①KMnO4與H2O2反應(yīng)，有氣體產(chǎn)生，說明有氧氣，溶液褪色說明KMnO4被還原，再根據(jù)電子得失守恒和電荷守恒可寫出離子方程式為：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O；

②根據(jù)KMnO4與H2O2反應(yīng)的離子方程式可知關(guān)系式為：
2MnO4-～5H2O2
2mol 5mol0.003molL-1×0.02L n(H2O2)
∴n(H2O2)=1.5×10-4mol
∴c(H2O2)==0.01mol/L；

③一般情況下在開始時(shí)反應(yīng)物濃度較大，反應(yīng)速率應(yīng)當(dāng)較快，但現(xiàn)在是溶液褪色速率開始較慢后變快，則可能是產(chǎn)生新的物質(zhì)，且此物質(zhì)對(duì)反應(yīng)有催化作用，從而加快了反應(yīng)速率，根據(jù)離子反應(yīng)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O，可知，起催化作的產(chǎn)物為Mn2+；

(3)①分析對(duì)比分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ，可知在Ⅲ中有H2O2溶液而Ⅱ中有氧氣，其它物質(zhì)相同，而現(xiàn)象出現(xiàn)了差異，就說明Ⅲ中溶液變紅又迅速變無色是因H2O2而不是氧氣，故結(jié)論為：堿性條件下，H2O2能與酚酞反應(yīng)而O2不能。