Question

I.某学习小组做Na₂O₂与H₂O反应的实验，发现一些有趣的现象：

①取适量Na₂O₂固体用脱脂棉包好放在石棉网上，然后向脱脂棉上滴加3-4滴水，结果脱脂棉剧烈燃烧。

②取适量Na₂O₂固体置于试管中，加水使其充分反应至不再产生气体为止，滴入几滴酚酞试液，溶液先变红后褪色。回答有关问题。

（1）写出Na₂O₂的电子式_______________________。

（2）已知Na₂O₂可看作二元弱酸H₂O₂对应的盐，其第一步水解完全进行。写出其第一步水解的离子方程式为___________________________________。

（3）由①实验现象所得出的有关结论是：a.有氧气生成；b.___________________。

（4）Na₂O₂与H₂O反应的离子方程式____________________________________。

II.为探究Na₂O₂与H₂O反应的机理，他们在老师的指导下设计了下图所示装置。连接好装置，打开K₁、K₂，通过注射器注入适量蒸馏水，充分反应后用气球鼓气，Na₂S溶液变浑浊，酸性KMnO₄溶液褪色。分别取A、C中溶液滴入几滴酚酞，开始都变红，以后A中溶液很快褪色，C中溶液缓慢褪色。另取A、C中溶液分别加入少量二氧化锰，充分振荡，发现均反应剧烈、产生大量气泡，把带火星的木条伸入试管，木条复燃，向反应后的溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红不褪色。

（5）A中冰盐和C中热水的作用分别是__________________，___________________。

（6）用化学方程式表示Na₂S变浑浊的原因___________________________________。

（7）用离子方程式表示KMnO₄溶液褪色的原因（MnO₄^－在酸性条件下被还原成Mn²⁺）__________________________________________。

（8）Na₂O₂与H₂O反应的机理是(用化学方程式表示)第一步_____________________，第二步_______________________________。

（9）若向Na₂O₂中滴加适量的稀盐酸，也能产生同样的气体，请写出该反应的化学方程式___________________________________。

Answer

Na2O2＋H2O＝2Na＋＋HO2－＋OH－ 反应放热 2Na2O2＋2H2O＝4Na++4OH－＋O2↑ 防止生成的H2O2分解 使H2O2分解 Na2S+H2O2＝S↓+2NaOH 2MnO4－＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O Na2O2＋2H2O＝2NaOH＋H2O2 2H2O2＝2H2O＋O2↑ 2Na2O2＋4HCl＝4NaCl＋2H2O＋O2↑

【解析】I.（1）过氧化钠是离子化合物，电子式为。（2）已知Na2O2可看作二元弱酸H2O2对应的盐，其第一步水解完全进行，则其第一步水解的离子方程式为Na2O2＋H2O＝2Na＋＋HO2－＋OH－。（3）脱脂棉剧烈燃烧，说明反应中除了有氧气生成以外，反应还放热；（4）Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na2O2＋2H2O＝4Na++4OH－＋O2↑。

II.充分反应后用气球鼓气，Na2S溶液变浑浊，说明有氧气生成，氧气氧化硫化钠生成单质硫变浑浊；酸性KMnO4溶液褪色，说明还有过氧化氢生成，高锰酸钾氧化过氧化氢而褪色。分别取A、C中溶液滴入几滴酚酞，开始都变红，说明有氢氧化钠生成，以后A中溶液很快褪色，C中溶液缓慢褪色。另取A、C中溶液分别加入少量二氧化锰，充分振荡，发现均反应剧烈、产生大量气泡，把带火星的木条伸入试管，木条复燃，进一步说明反应中还有过氧化氢生成，在催化剂的作用下分解生成水和氧气。

（5）双氧水不稳定，温度过高容易分解，则A中用冰盐冷浴，目的是防止温度过高时H2O2分解；C中用热水浴可使H2O2分解；（6）根据以上分析可知Na2S变浑浊的原因是Na2S+H2O2＝S↓+2NaOH。（7）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，H2O2使KMnO4溶液褪色，体现了双氧水的还原性，反应的离子方程式为2MnO4－＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。（8）根据以上分析可知，过氧化钠与水反应的机理为：Na2O2与H2O反应生成H2O2，H2O2遇热分解生成氧气，反应方程式分别为Na2O2＋2H2O＝2NaOH＋H2O2、2H2O22H2O＋O2↑。（9）Na2O2中滴加适量的盐酸，也能产生使带火星的木条复燃的气体，且最后溶液呈中性，过氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、氧气和水，反应的化学方程式为2Na2O2＋4HCl＝4NaCl＋2H2O＋O2↑。