Question

12．某學校課外探究小組的同學想利用過氧化鈉以及如圖所示的裝置制取氧氣，并進行相關的實驗探究．取適量Na₂O₂粉末放人廣口瓶中，在分液漏斗中加入水，逐漸滴入到廣口瓶中，用排水法收集氣體．

（1）寫出裝置甲氣密性檢查的方法夾緊止水夾，在分液漏斗中加入水，若漏斗中水下流速度越來越小，最后停止，說明氣密性良好；
（2）寫出裝置甲中發生反應的化學方程式：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
（3）收集氣體時，可能會出現倒吸現象，為了防止大量的水進入裝置甲中，可以在甲、乙裝置之間增加一個裝置，該裝置為丁（填“丙”或“丁”），c（或d）（填“a”“b”“c”或“d”）連接裝置甲的出氣口．
（4）某同學取上述實驗廣口瓶內得到的溶液，滴加在試管中，然后再滴如2～3滴酚酞試液，溶液變紅，振蕩試管，紅色迅速褪去．
該同學通過查閱資料得知下列兩個信息：
資料1：酚酞在c（OH^-）為1.0×10^-4mol•L^-1～2.5mol•L^-1時呈紅色，且0.5min內不會褪色．
資料2：H₂O₂具有氧化性和漂白性．
該同學由此認為“紅色迅速褪去”是因為溶液存在H₂O₂，試設計實驗證明廣口瓶內的溶液中含有H₂O₂．簡述實驗操作：取廣口瓶中的溶液置于試管中，加入少量MnO₂，若有氣泡放出，用帶火星的木條檢驗，木條復燃，則說明溶液中有H₂O₂．
設計實驗證明H₂O₂溶液能夠使滴有酚酞的稀NaOH溶液的紅色迅速褪去：在試管中加入滴加酚酞試液的稀NaOH溶液1mL，然后再向試管中滴加1mL H₂O₂溶液，若“紅色迅速褪去”，則證明H₂O₂溶液能夠使滴有酚酞試液的稀NaOH溶液“紅色迅速褪去”．

Answer 1

分析 （1）先夾緊止水夾，在分液漏斗中加入水，打開分液漏斗的活塞，根據水流速度變化判斷氣密性；
（2）過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，檢查寫出反應的化學方程式；
（3）裝置丙無法防止倒吸，應該選用裝置丁；導管c、d都可以連接裝置甲的出氣口；
（4）雙氧水不穩定，在二氧化錳作催化劑條件下能夠分解生成氧氣，據此可設計實驗證明廣口瓶內的溶液中含有H₂O₂；向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中加入雙氧水，若紅色褪去可證明該結論．

解答 解：（1）檢查裝置甲氣密性是否良好的方法為：夾緊止水夾，在分液漏斗中加入水，打開分液漏斗的活塞，若漏斗中水下流速度越來越小，最后停止，說明氣密性良好，
故答案為：夾緊止水夾，在分液漏斗中加入水，若漏斗中水下流速度越來越小，最后停止，說明氣密性良好；
（2）過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（3）裝置丙沒有防止倒吸的功能，應該選用裝置丁，當發生倒吸時水進入裝置丁，從而避免了大量水進入裝置甲；與裝置甲的出氣口相連的可以是c或d，
故答案為：丁；c（或d）；
（4）證明廣口瓶內的溶液中含有H₂O₂的方法為：取廣口瓶中的溶液置于試管中，加入少量MnO₂，若有氣泡放出，用帶火星的木條檢驗，木條復燃，則說明溶液中有H₂O₂，
證明H₂O₂溶液能夠使滴有酚酞的稀NaOH溶液的紅色迅速褪去的方法為：在試管中加入滴加酚酞試液的稀NaOH溶液1 mL，然后再向試管中滴加1 mL H₂O₂溶液，若“紅色迅速褪去”，則證明H₂O₂溶液能夠使滴有酚酞試液的稀NaOH溶液“紅色迅速褪去”，
故答案為：取廣口瓶中的溶液置于試管中，加入少量MnO₂，若有氣泡放出，用帶火星的木條檢驗，木條復燃，則說明溶液中有H₂O₂；在試管中加入滴加酚酞試液的稀NaOH溶液1 mL，然后再向試管中滴加1 mL H₂O₂溶液，若“紅色迅速褪去”，則證明H₂O₂溶液能夠使滴有酚酞試液的稀NaOH溶液“紅色迅速褪去”．

點評 本題考查了性質實驗方案的設計與評價，題目難度中等，明確實驗目的及實驗原理為解答關鍵，注意掌握過氧化鈉與水反應的實質、性質實驗方案設計的原則，試題培養了學生的分析能力及化學實驗能力．