Question

某学习小组通过实验研究Na₂O₂与水的反应。

操作	现象
向盛有4.0g Na2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水	剧烈反应，产生能使带火星木条复燃的气体，得到的无色溶液a
向溶液a中滴入两滴酚酞	ⅰ．溶液变红 ⅱ．10分种后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色

（1）Na₂O₂的电子式为           ,它与水反应的离子方程式是                 。

（2）甲同学认为ⅱ中溶液褪色是溶液a中存在较多的H₂O₂，H₂O₂与酚酞发生了反应，并实验证实了H₂O₂的存在：取少量溶液a，加入试剂_________(填化学式)，有气体产生。

（3）乙同学查阅资料获悉：用KMnO₄可以氧化H₂O₂ 并测定其含量。取20.00 mL溶液，用稀H₂SO₄酸化，用0.002mol·L^-1 KMnO₄溶液滴定，产生气体，溶液褪色速率开始较慢后变快，至终点时共消耗10.00mL KMnO₄溶液。

①实验中，滴定时KMnO₄溶液应装在________(酸或碱)式滴定管中。

②用单线桥标出该反应电子转移的方向和数目： 2MnO₄^－+5 H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O。

③溶液a中c(H₂O₂)＝_________mol·L^-1。

④溶液褪色速率后阶段变快的原因可能是____       _     _。

Answer

（1）；2Na2O2 + 2H2O =4Na+ + 4OH－ + O2↑

（2）MnO2(Cu2+、Fe3+也可)

（3）①酸；②；③0.0025；④反应生成的Mn2+作催化剂(其它合理答案也可)

【解析】

试题分析：（1）Na2O2属于离子化合物，电子式为,它与水反应的离子方程式为2Na2O2 + 2H2O =4Na+ + 4OH－ + O2↑，故答案为：；2Na2O2 + 2H2O =4Na+ + 4OH－ + O2↑；

（2）能使H2O2产生气体通常用MnO2作催化剂；故答案为：MnO2；

（3）①酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能够腐蚀橡皮管，应装在酸式滴定管中，故答案为：酸；

②2MnO4－+5 H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O反应中是氧化剂，是还原剂，转移2×(7-2)=10个电子，单线桥标出该反应电子转移的方向和数目形式为，故答案为：；

③根据KMnO4与H2O2反应的离子方程式可知关系式为：

2MnO4-～5H2O2

2mol 5mo

0.002mol•L-1×0.01L n(H2O2)

∴n(H2O2)=0.5×10-4mol

∴c(H2O2)==0.0025mol/L故答案为：0.0025mol/L；

④一般情况下在开始时反应物浓度较大，反应速率应当较快，但现在是溶液褪色速率开始较慢后变快，则可能是产生新的物质，且此物质对反应有催化作用，从而加快了反应速率，根据离子反应2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O，可知，起催化作的产物为Mn2+；故答案为：反应生成的Mn2+作催化剂。

【考点定位】考查性质实验方案的设计、离子方程式书写、化学计算、氧化还原反应

【名师点晴】本题以物质的性质为背景，考查了离子方程式书写、化学计算、实验分析，对学生综合运用元素化合物知识的能力要求较高。解答综合性实验设计与评价题的基本流程：原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体分析为：①实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？②所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。③有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。④有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。⑤实验现象：自下而上，自左而右全面观察。⑥实验结论：直接结论或导出结论。