Question

【題目】某小組通過實(shí)驗(yàn)研究Na2O2與水的反應(yīng)。

操作	現(xiàn)象
向盛有4gNa2O2的燒杯中加入50mL蒸餾水得到溶液a	劇列反應(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分種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15.00mL溶液a，用稀H2SO4酸化，逐滴加入0.003molL-1KMnO4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。

請(qǐng)配平：___MnO4-+___H2O2+___=___Mn2++___O2↑+___H2O

②溶液a中c(H2O2)=___molL-1。

③溶液褪色速率開始較慢后變快的原因可能是___。

（3）為探究現(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0.1molL-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0.1molL-1NaOH溶液中滴入兩滴酚酞的，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?gòu)膶?shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ中，可得出的結(jié)論是___。

②同學(xué)們進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了溶液a中滴入酚酞后，H2O2與酚酞發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)方案是：取少量溶液a于試管中，___。

Answer 1

【答案】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ MnO2 2 5 6H+ 2 5 8 0.01 反應(yīng)生成的Mn2+作催化劑 堿性條件下，H2O2能與酚酞反應(yīng)而O2不能 加入MnO2，充分反應(yīng)后，向上層清液中滴入2滴酚酞后變紅，10分鐘后，溶液顏色無明顯變化

【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，2MnO4-~5H2O2，n(H2O2)=n(MnO4-) =0.003molL-1×20.00mL=1.5×10-4mol，則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)比實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ，可知在Ⅲ中有H2O2溶液而Ⅳ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，即在堿性條件下，雙氧水能與酚酞反應(yīng)，而氧氣不能；

②要進(jìn)一步驗(yàn)證溶液a中滴入酚酞后，H2O2與酚酞發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，可以與(3)中的Ⅲ再對(duì)比，即可以先將H2O2分解掉，再看顏色變化情況，就可說明問題了。