【題目】某實驗小組學習過氧化鈉與水的反應時,向滴有酚酞的水中加入過氧化鈉,發(fā)現(xiàn)溶液先變紅后褪色,對此產(chǎn)生興趣并進行研究。

1)寫出Na2O2與水反應的化學方程式:______。

2)甲同學查閱資料:紅色褪去的原因是H2O2在堿性條件下氧化了酚酞。

①甲同學通過實驗證實了Na2O2與水反應所得溶液中有較多的H2O2:取少量反應所得溶液,加入試劑______(填化學式),有氣體產(chǎn)生。

②甲同學利用3% H2O2溶液、酚酞試液、1mol·L-1 NaOH溶液,證實了堿性條件是必需的。

操作

現(xiàn)象

實驗1

2mL 3%H2O2溶液中加入3滴酚酞試液,振蕩,靜置5min,再加入51mol·L-1 NaOH溶液

觀察到______。

3)為了更深入地了解該原理,甲同學繼續(xù)查閱資料,發(fā)現(xiàn)H2O2溶液中相關微粒的物質的量分數(shù)X(i)與溶液pH的關系如圖所示。

據(jù)此,甲同學設計實驗2繼續(xù)研究:

操作

現(xiàn)象

實驗2

i.配制20mL 3%H2O2NaOH的混合溶液,調節(jié)pH分別為10~14。

ii.滴入3滴酚酞試液,攪拌后靜置,記錄酚酞完全褪色的時間

得到如圖所示實驗結果:

甲同學由此提出假設I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,請結合化學反應速率和化學平衡的相關知識解釋此假設:_____。

4)乙同學查閱資料,發(fā)現(xiàn)酚酞(以H2L表示)在不同pH條件下存在多種結構之間的變化:

由此提出,甲同學實驗2pH13時紅色褪去的原因還存在假設II_____

5)針對假設I、II,小組同學設計了如下實驗:

試劑加入順序

現(xiàn)象

實驗3

i.燒杯中加入10mL 2mol·L-1 NaOH溶液、8mL H2O

ii.加入3滴酚酞試液

溶液變紅,然后褪色

iii.攪拌、靜置后加入2mL 30% H2O2溶液

_____

iv.向褪色后的溶液中加入鹽酸調節(jié)pH12

溶液變紅,然后褪色

實驗4

i.燒杯中加入10mL 2mol·L-1 NaOH溶液、8mL H2O

ii.加入2mL 30% H2O2溶液

iii.攪拌、靜置后加入3滴酚酞試液

溶液變紅,然后褪色

iv.向褪色后的溶液中加入鹽酸調節(jié)pH12

不變紅

①與L2-HL-相比較,L(OH)比前兩者更_____被氧化(填)。

②實驗3中調節(jié)pH12,溶液變紅然后褪色的原因是:_____。

③根據(jù)實驗得出結論:甲同學實驗2pH13時紅色褪去的主要原因是_____(填假設I”假設II”),請依據(jù)實驗現(xiàn)象闡述理由:_____

【答案】2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 MnO2 紅色褪色 H2O2H+ + HO,加入NaOH溶液,消耗電離出的氫離子,平衡正向移動,HO濃度增大,酚酞被HO氧化速率增大 溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3形式存在 溶液變紅,然后褪色 酚酞在pH =12時,溶液由于NaOH而呈紅色,后來酚酞在pH=12時被HO氧化而褪色 假設I 根據(jù)酚酞在不同pH值的存在狀態(tài)及顏色,排除pH13酚酞以L(OH)3形式存在而褪色,則說明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色

【解析】

Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和水,反應實質是生成了雙氧水,雙氧水在二氧化錳催化劑作用下快速反應生成氣體;溶液褪色提出假設,并對提出的假設進行用實驗來驗證。

Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和水,其化學方程式:2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2;故答案為:2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2;

甲同學通過實驗證實了Na2O2與水反應所得溶液中有較多的H2O2,利用雙氧水在二氧化錳催化劑作用下迅速反應放出大量氣泡,因此取少量反應所得溶液,加入試劑MnO2,有氣體產(chǎn)生;故答案為:MnO2;

甲同學利用3% H2O2溶液、酚酞試液、1mol·L-1 NaOH溶液,證實了堿性條件是必需的,實驗1在堿性條件下反應,得到的現(xiàn)象為紅色褪色;故答案為:紅色褪色;

⑶甲同學由此提出假設I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,H2O2H++ HO,加入NaOH溶液,消耗電離出的氫離子,平衡正向移動,HO濃度增大,酚酞被HO氧化速率增大;故答案為:H2O2H++ HO,加入NaOH溶液,消耗電離出的氫離子,平衡正向移動,HO濃度增大,酚酞被HO氧化速率增大;

⑷由此提出,甲同學實驗2pH13時紅色褪去的原因還存在假設II:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3形式存在;故答案為:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3形式存在。

⑸根據(jù)實驗3和實驗4對比得出實驗3iii.攪拌、靜置后加入2mL 30% H2O2溶液,溶液pH小于13,溶液變?yōu)榧t色,后酚酞被HO氧化而褪色,因此現(xiàn)象為溶液變紅,然后褪色;故答案為:溶液變紅,然后褪色;

根據(jù)實3和實驗4分析,實驗3中酚酞主要以L2HL形式存在,加雙氧水,溶液變紅,然后褪色,再加鹽酸調節(jié)pH12,溶液變紅,然后褪色,而實驗4鹽酸調節(jié)pH12,不變紅,說明L(OH)比前兩者更難被氧化;故答案為:難;

實驗3中調節(jié)pH12,溶液變紅然后褪色的原因是:酚酞在pH =12時,溶液由于NaOH而呈紅色,后來酚酞在pH=12時被HO氧化而褪色;故答案為:酚酞在pH =12時,溶液由于NaOH而呈紅色,后來酚酞在pH=12時被HO氧化而褪色。

根據(jù)實驗得出結論:甲同學實驗2pH13時紅色褪去的主要原因是假設I,根據(jù)酚酞在不同pH值的存在狀態(tài)及顏色,排除pH13酚酞以L(OH)3形式存在而褪色,則說明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色;故答案為:假設I;根據(jù)酚酞在不同pH值的存在狀態(tài)及顏色,排除pH13酚酞以L(OH)3形式存在而褪色,則說明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色。

練習冊系列答案
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【題目】下表中實驗操作、現(xiàn)象以及所得出的結論都正確的是

選項

實驗操作

實驗現(xiàn)象

實驗結論

A

向盛有溶液的試管中,先滴加幾滴KCl溶液,再滴加KI溶液

先出現(xiàn)白色沉淀,后出現(xiàn)黃色沉淀

B

將適量分別通入裝有溶液的兩支試管中

一支試管出現(xiàn)白色沉淀,另一支試管無明顯現(xiàn)象

出現(xiàn)的白色沉淀是

C

取少量晶體溶于適量的蒸餾水,再加入硝酸酸化的溶液

產(chǎn)生白色沉淀

中含

D

濕潤的KI淀粉試紙靠近氣體Y

試紙變藍

Y可能是

A.AB.BC.CD.D

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A.氣體是NO

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1)寫出結構簡式:________,________

2與丁烯互為________(填同分異構體同系物)。

3)寫出與溴水反應的化學方程式:________________。

4)下列有關的結構或性質的說法正確的是________(填序號)。

A 不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但能使溴的四氯化碳溶液褪色

B 分子中所有原子都在同一平面上

C 分子中有7個單鍵

D 在一定條件下能加成并只得到一種產(chǎn)物

.5)已知甲苯()能使酸性溶液褪色。某有機物的結構簡式為,下列說法正確的是________(填序號)。

A 該有機物使溴水褪色和在催化劑作用下與液溴反應原理一樣

B 能用酸性溶液判斷分子中存在碳碳雙鍵

C 該有機物在一定條件下與濃硝酸發(fā)生反應生成的苯環(huán)上的一硝基取代物可能有3

D 該有機物在一定條件下最多與發(fā)生加成反應

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【題目】現(xiàn)有室溫下四種溶液,有關敘述不正確的是

編號

pH

10

10

4

4

溶液

氨水

氫氧化鈉溶液

醋酸溶液

鹽酸

A.相同體積③、④溶液分別與 NaOH 完全反應,消耗 NaOH 物質的量:③>④

B.分別加水稀釋 10 倍,四種溶液的 pH:①>②>④>③

C.①、④兩溶液等體積混合,所得溶液中 c()c(Cl-)c(OH-)c(H+)

D.在③溶液中:c(H+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(OH-)

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A.裝置在反應過程中只生成NO2氣體

B.裝置在開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕

C.裝置在反應過程中能產(chǎn)生氫氣

D.裝置在反應結束時溶液中的金屬陽離子只有Cu2

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