Question

【題目】某興趣活動小組通過實驗研究Na2O2與水的反應。

操作	現象
向盛有4g Na2O2的燒杯中加入50mL蒸餾水得到溶液a	劇烈反應，產生能使帶火星木條復燃的氣體
取5mL溶液a于試管中，滴入兩滴酚酞	i.溶液變紅 ii.10分鐘后溶液顏色明顯變淺，稍后，溶液變為無色

(1)Na2O2與水反應的化學方程式：_______________________________。

(2)ii中溶液褪色可能是溶液a中存在較多的H2O2與酚酞發生了反應。

I.甲同學通過實驗證實了H2O2的存在：取少量溶液a，加入試劑___________(填化學式)，有氣體產生。

II.乙同學查閱資料獲悉：用KMnO4可以測定H2O2的含量：取15.mL溶液a，用稀H2SO4酸化，逐滴加入0.003 mol/L KMnO4溶液，產生氣體，溶液褪色速率開始較慢后變快，至終點時共消耗20.00mLKMnO4溶液。

①請配平：_MnO4-+_H2O2+_____===_Mn2++_O2↑+_H2O

②溶液a中 c(H2O2)=_____mol·L-1。

③溶液褪色速率開始較慢后變快的原因可能是__________________________。

(3)為探宄現象ii產生的原因，同學們繼續進行了如下實驗：

iii.向H2O2溶液中滴入兩滴酚酞，振蕩，加入5滴0.1 mol·L-1NaOH溶液，溶液變紅又迅速變無色且產生氣體，10分鐘后溶液變無色。

IV.向0.l mol·L-1NaOH溶液中滴入兩滴酚酞，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從實驗III和IV中，可得出的結論是_________________________。

Answer 1

【答案】 2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH + O2↑ MnO2 2 5 6 H+ 2 5 8 0.01 生成的 Mn2+作催化劑 堿性條件下，過氧化氫能與酚酞反應，而氧氣不能

【解析】(1)根據實驗現象產生能使帶火星木條復燃的氣體說明有氧氣產生，溶液變紅說明有堿生成，據此寫化學方程式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

(2)Ⅰ.能使H2O2產生氣體通常用MnO2作催化劑；

Ⅱ.①KMnO4與H2O2反應，有氣體產生，說明有氧氣，溶液褪色說明KMnO4被還原，再根據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KMnO4與H2O2反應的離子方程式可知關系式為：
2MnO4-～5H2O2
2mol 5mol0.003molL-1×0.02L n(H2O2)
∴n(H2O2)=1.5×10-4mol
∴c(H2O2)==0.01mol/L；

③一般情況下在開始時反應物濃度較大，反應速率應當較快，但現在是溶液褪色速率開始較慢后變快，則可能是產生新的物質，且此物質對反應有催化作用，從而加快了反應速率，根據離子反應2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O，可知，起催化作的產物為Mn2+；

(3)①分析對比分析對比實驗Ⅲ和Ⅳ，可知在Ⅲ中有H2O2溶液而Ⅱ中有氧氣，其它物質相同，而現象出現了差異，就說明Ⅲ中溶液變紅又迅速變無色是因H2O2而不是氧氣，故結論為：堿性條件下，H2O2能與酚酞反應而O2不能。