Question

Na₂O₂是一種強氧化劑，H₂是常用的還原劑．我們設想Na₂O₂與H₂也能發生化學反應．某化學小組探究Na₂O₂與H₂的反應，首先對Na₂O₂與H₂的反應進行預測（方程式均未配平）：
①Na₂O₂+H₂→NaOH②Na₂O₂+H₂→Na+H₂O
③Na₂O₂+H₂→Na₂O+H₂O④Na₂O₂+H₂→NaH+O₂
⑤Na₂O₂+H₂→NaOH+O₂⑥Na₂O₂+H₂→NaOH+H₂O
（1）小組同學查閱相關資料，理論上說明Na₂O₂與H₂在加熱條件下能發生反應，從理論分析，上述①～⑥的預測中，合理的預測是

 

（填寫序號）．
（2）化學小組設計實驗證明自己的預測，實驗裝置如下：

實驗步驟（下列沒有按操作順序排列）：a、在裝置中裝好相應的試劑；b、連接裝置，檢查裝置的氣密性；c、加熱C裝置中的過氧化鈉；d、反應結束后，撤離酒精燈，等試管冷卻后停止通氫氣；e、打開止水夾，再打開A裝置中的分液漏斗開關，通入氫氣．
回答下列問題：
①實驗步驟的正確操作順序為

 

（填寫字母）．
②B裝置內應放的試劑是

 

，作用是

 

；C裝置中，干燥管中堿石灰的作用是

 

．
③裝置C中，通氫氣進入試管內的導管沒有畫出，請在裝置圖內畫出．
④實驗發現過氧化鈉在加熱條件下與氫氣可以反應，觀察到C裝置試管中的實驗現象為

 

．
⑤用最簡單的方法證明裝置C中過氧化鈉完全反應：

 

．

Answer 1

分析：（1）已知Na₂O₂是一種強氧化劑，H₂是常用的還原劑，所以二者反應可能生成NaOH；
（2）①根據連接儀器的一般順序分析，先檢驗氣密性再加藥品，再點燃酒精燈進行實驗；
②根據實驗目的分析，后面試管中是過氧化鈉與氫氣反應，為了防止水蒸氣與過氧化鈉反應，所以要干燥氫氣；③C裝置是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入與過氧化鈉；
③裝置C中，通氫氣進入試管內的導管應該伸到試管底部；
④根據固體顏色的變化分析；
⑤過氧化鈉能與水反應生成氧氣．

解答：解：（1）①Na₂O₂+H₂→NaOH，已知Na₂O₂是一種強氧化劑，H₂是常用的還原劑，所以二者反應可能生成NaOH；
②Na₂O₂+H₂→Na+H₂O，Na具有強還原性，氫氣不能置換生成Na，所以不可能；
③Na₂O₂+H₂→Na₂O+H₂O，Na₂O與H₂O會反應生成氫氧化鈉，所以不可能；
④Na₂O₂+H₂→NaH+O₂，H₂是常用的還原劑，反應中作氧化劑，所以不可能；
⑤Na₂O₂+H₂→NaOH+O₂，反應物中氫元素和氧元素化合價都升高，不符合氧化還原反應原理，
⑥Na₂O₂+H₂→NaOH+H₂O，已知Na₂O₂是一種強氧化劑，H₂是常用的還原劑，所以二者反應可能生成NaOH，若有水則過氧化鈉會與氧氣會生成氧氣，所以不可能；
故答案為：①；
（2）①根據連接儀器的一般順序分析，先檢驗氣密性再加藥品，先通入氫氣，排盡裝置中的空氣，再點燃酒精燈進行實驗，反應結束時先撤酒精燈，冷卻后再停止通氫氣，所以連接順序為baecd，故答案為：baecd；
②根據實驗目的分析，后面試管中是過氧化鈉與氫氣反應，為了防止水蒸氣與過氧化鈉反應，所以要干燥氫氣，則B裝置內應放的試劑是固體干燥劑堿石灰；C裝置是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入與過氧化鈉，所以C裝置中是堿石灰吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
故答案為：堿石灰；吸收H₂中的H₂O（g）、HCl，防止與Na₂O₂反應對實驗有干擾；吸收空氣中的水蒸氣、CO₂，防止氣體進入試管與Na₂O₂反應；
③裝置C中，通氫氣進入試管內的導管應該伸到試管底部，其圖象為：；
故答案為：；
④已知Na₂O₂+H₂→NaOH，過氧化鈉為淡黃色固體，氫氧化鈉為白色固體，所以淡黃色固體變成白色固體，
故答案為：淡黃色固體變成白色固體；
⑤過氧化鈉能與水反應生成氧氣，所以要檢驗沒有過氧化鈉，則加水即可，若沒有氧氣生成，則證明Na₂O₂完全反應；
故答案為：取下裝置C中試管，向試管中加入少量蒸餾水，沒有氣泡產生，證明Na₂O₂完全反應．

點評：本題考查了過氧化鈉與氫氣的探究實驗，注意從化合價的角度分析可能的產物，注意過氧化鈉的性質能與水及二氧化碳反應，題目難度中等．