Question

（1）實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫與二氧化錳來制取氧氣，該反應(yīng)中二氧化錳的作用是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)室也可用高錳酸鉀來制取氧氣．某同學(xué)想用實(shí)驗(yàn)來證明高錳酸鉀溶液的紫紅色是MnO₄^-的顏色，而不是K⁺的顏色，他設(shè)計(jì)的下列實(shí)驗(yàn)步驟中沒有意義的是

 

．
①將高錳酸鉀晶體加熱分解，所得固體質(zhì)量減少
②觀察氯化鉀溶液沒有顏色，表明溶液中K⁺無色
③在氯化鉀溶液中加入適量鋅粉振蕩，靜置后未見明顯變化，表明鋅與K⁺不反應(yīng)
④在高錳酸鉀溶液中加入適量鋅粉振蕩，靜置后見紫紅色褪去，表明MnO₄^-為紫紅色
（3）過氧化鈉與水的反應(yīng)也能用來制取氧氣：
Na₂O₂+2H₂O=2NaOH+H₂O₂ ；2H₂O₂=2H₂O+O₂↑
已知：當(dāng)NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于24%時，酚酞顯無色；H₂O₂具有漂白性，能使有色有機(jī)物氧化褪色．現(xiàn)將0.39g Na₂O₂溶解在10.0mL過量水中，再向所得溶液中滴入2滴酚酞，溶液先變紅，片刻后紅色褪去．據(jù)此回答下列問題：
①甲同學(xué)認(rèn)為紅色褪去的原因是由于溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)過大，此種說法

 

（填“正確”或“不正確”）．請通過計(jì)算加以說明．（假設(shè)過氧化氫完全分解；水的密度為1g/cm³）
②乙同學(xué)認(rèn)為紅色褪去的原因是由于反應(yīng)后的溶液中有過氧化氫存在．請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明．

Answer 1

分析：（1）在實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫與二氧化錳來制取氧氣時，二氧化錳是催化劑，起的作用是催化作用．
（2）要證明高錳酸鉀溶液的紫紅色是MnO₄^-的顏色，而不是K⁺的顏色，就要在溶液中實(shí)驗(yàn)，而①是固體反應(yīng)，故沒有意義．若加熱高錳酸鉀晶體完全分解后，把剩余物溶于水，觀察顏色的不同，就可以了．
（3）要判斷是否是由于溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)過大，而引起的顏色變化，只要計(jì)算出反應(yīng)后氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，看是否大于24%即可．已知過氧化鈉的質(zhì)量，氫氧化鈉的質(zhì)量很容易計(jì)算，而氫氧化鈉溶液的質(zhì)量，需要注意反應(yīng)過程中逸出了氧氣，應(yīng)為加入的總質(zhì)量減去氧氣的質(zhì)量．
     要判斷是否是由于反應(yīng)后的溶液中有過氧化氫存在，而引起顏色的變化，只要證明溶液中有過氧化氫即可．根據(jù)所學(xué)知識，向溶液中加入二氧化錳，看是否產(chǎn)生氧氣即可．
     也可從題目所給的信息：當(dāng)NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于24%時，酚酞顯無色；H₂O₂具有漂白性，能使有色有機(jī)物氧化褪色來考慮，氫氧化鈉溶液呈堿性，能使石蕊變藍(lán)色，而石蕊試液本身是紫色，若加入紫色石蕊試液也褪色，那就說明是過氧化氫的作用．

解答：解答：（1）因在實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫與二氧化錳制取氧氣時，二氧化錳是催化劑．
故答案為：催化作用
      （2）要證明高錳酸鉀溶液的紫紅色是MnO₄^-的顏色，而不是K⁺的顏色，就要在溶液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而①始終是固體，故沒有意義．
           氯化鉀溶液中有K⁺，但沒有顏色，故表明溶液中K⁺無色，②有意義．
           ③的目的是為④創(chuàng)造條件，③中說明鋅與K⁺不反應(yīng)，④中加入鋅粉褪色，說明不是K⁺作用，運(yùn)用了排除法．故③④都有意義．
故答案為：①
（3）①解：設(shè) 將0.39gNa₂O₂溶解在10.0mL過量水中，生成NaOH的質(zhì)量為X，O₂的質(zhì)量為Y
           寫              2Na₂O₂ +2H₂O=4NaOH+O₂↑ 
           找              156         160    32
                           0.39g        X      Y
           列                

156

0.39g

=

160

X

=

32

Y

           解          解得：X=0.40 g  　 Y=0.08 g 
        則氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

0.4g

0.39g+10.0mL×1.0g/mL-0.08g

×100%≈3.9%
        
        因3.9%＜24%，故紅色褪去是由于NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)過大引起的說法是不正確的．
故答案為：不正確．
    ②證明過氧化氫存在，可聯(lián)想實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理，2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
       也可從題目所給的信息出發(fā)，氫氧化鈉溶液呈堿性，能使石蕊變藍(lán)色，而石蕊試液本身是紫色，若加入紫色石蕊試液也褪色，那就說明是過氧化氫的作用．
故答案為：（答案一） 取反應(yīng)后的溶液少量于試管中，加入少量MnO₂粉末，然后把帶火星的木條伸入試管中，若木條復(fù)燃，說明溶液中含有過氧化氫，紅色褪去的原因是由于反應(yīng)后的溶液中有過氧化氫存在．若木條不復(fù)燃，說明溶液中不含有過氧化氫，紅色褪去的原因就不是由于過氧化氫存在引起的．  
           （答案二） 取反應(yīng)后的溶液少量于試管中，加入少量紫色石蕊試液，若看到溶液由紫色先變藍(lán)色，然后褪色，說明褪色的原因是由于反應(yīng)后的溶液中有過氧化氫存在．若看到溶液變藍(lán)后不退色，就說明褪色的原因不是由于過氧化氫存在引起的．

點(diǎn)評：該題屬于信息題，主要考查同學(xué)們的分析問題的能力和語言表達(dá)能力．有關(guān)計(jì)算，尤其主要反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，是易錯點(diǎn)．