Question

氫氣在空氣中燃燒生成水，這是人人皆知的常識。但有同學(xué)提出：類似鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉，氫氣在空氣中燃燒會不會生成H₂O₂呢？根據(jù)我們的經(jīng)驗：雙氧水不穩(wěn)定，即使是有少量的雙氧水生成，也會因火焰的高溫而分解。某課外興趣小組設(shè)計了下圖實驗裝置驗證氫氣在空氣中燃燒的產(chǎn)物中是否有雙氧水。請回答下列問題：

（1）已知，I₂遇淀粉顯藍色。甲同學(xué)從下列試劑中選擇了一種檢驗試劑，成功地檢測到了雙氧水的存在，該試劑是______。
A．淀粉溶液              B．氯化鈉溶液
C．氫氧化鈉溶液        D．淀粉KI酸性溶液
甲同學(xué)檢驗時證明有雙氧水產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________；冰塊的作用是____________。
（2）乙同學(xué)用較稀的酸性高錳酸鉀溶液作為檢驗試劑，實驗時觀察到酸性高錳酸鉀溶液褪色（生成Mn²⁺），由此也證明了氫氣燃燒有雙氧水生成，寫出該反應(yīng)的離子方程式：______________。
（3）丙同學(xué)對乙同學(xué)的檢驗方案提出質(zhì)疑：若鋅粒中雜質(zhì)與稀硫酸反應(yīng)有少量H₂S、SO₂等氣體生成，也會使酸性高錳酸鉀溶液褪色，從而導(dǎo)致錯誤的判斷。為消除丙同學(xué)的疑慮，請你提出對上述實驗裝置的改進建議： ___________________。
（4）除上述檢驗雙氧水存在的方案外，請你再列舉簡便可行的驗證方案。

Answer 1

（1）D   ；淀粉KI酸性溶液變藍色 ；  降低溫度以減少過氧化氫的分解
（2）+6H⁺+5H₂O₂=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
（3）將制出的氣體通過足量的氫氧化鈉溶液（或堿石灰），再干燥后，點燃
（4）加入二氧化錳粉末觀察是否產(chǎn)生氣泡或滴加含NaOH的酚酞溶液，觀察溶液是否褪色。（該問根據(jù)上述分析也可以有其他答案，只要嚴(yán)密可行即可）
【試題分析】
解析：設(shè)計檢驗雙氧水是否存在的方案可以從四個方面入手：一是從雙氧水具有氧化性入手，雙氧水能在酸性條件下氧化I^-生成I₂，而已知I₂遇淀粉變藍色；二是從雙氧水具有還原性入手，H₂O₂與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，作還原劑，生成氧氣；三是從它的漂白性入手，根據(jù)中學(xué)教材實驗知，過氧化鈉與酚酞試液反應(yīng)，溶液先變紅后褪色，因此檢驗雙氧水可以用含氫氧化鈉的酚酞溶液檢驗；四是還可以利用雙氧水的不穩(wěn)定性，在二氧化錳催化作用下分解進行檢驗。
根據(jù)該題中實驗裝置圖中的信息，用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制氫氣，鋅粒中可能含有金屬硫化物，因此H₂中可能含有雜質(zhì)氣體H₂S、SO₂等，兩者都能與強堿溶液反應(yīng)，可以用堿性溶液除去。