某实验小组学习过氧化钠与水的反应时,向滴有酚酞的水中加入过氧化钠,发现溶液先变红后褪色,对此产生兴趣并进行研究。
(1)写出Na2O2与水反应的化学方程式 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
(2)甲同学查阅资料:红色褪去的原因是H2O2在碱性条件下氧化了酚酞
①甲同学通过实验证实了Na2O2与水反应所得溶液中有较多的H2O2:取少量反应所得溶液,加入试剂 MnO2MnO2(填化学式),有气体产生。
②甲同学利用3% H2O2溶液、酚酞试液、1mol•L-1NaOH溶液,证实了碱性条件是必需的。
操作 | 现象 | |
实验1 | 向2mL 3% H2O2溶液中加入3滴酚酞试液,振荡,静置5min,再加入5滴1mol•L-1NaOH溶液 | 观察到 溶液先变红,再变为无色 溶液先变红,再变为无色 |

据此,甲同学设计实验2继续研究:
操作 | 现象 | |
实验2 | ⅰ.配制20mL 3% H2O2与NaOH的混合溶液,调节pH分别为10~14。 ⅱ.滴入3滴酚酞试液,搅拌后静置,记录酚酞完全褪色的时间 |
得到如图所示实验结果:![]() |
c(OH-)增大促使H2O2⇌H++HO2-平衡正向移动,溶液中c(HO2-)增大,导致褪色反应速率加快
c(OH-)增大促使H2O2⇌H++HO2-平衡正向移动,溶液中c(HO2-)增大,导致褪色反应速率加快
。(4)乙同学查阅资料,发现酚酞(以H2L表示)在不同pH条件下存在多种结构之间的变化如图,由此提出,甲同学实验2中pH˃13时红色褪去的原因还存在假设Ⅱ:
pH≥13,酚酞转化为以L(OH)3-为主要存在形式,导致溶液无色
pH≥13,酚酞转化为以L(OH)3-为主要存在形式,导致溶液无色
。
(5)针对假设Ⅰ、Ⅱ,小组同学设计了如下实验:
试剂加入顺序 | 现象 | |
实验3 |
ⅰ.烧杯中加入10mL 2mol•L-1NaOH溶液、8mL H2O ⅱ.加入3滴酚酞试液 |
溶液变红,然后褪色 |
ⅲ.搅拌、静置后加入2mL 30%H2O2溶液 | ||
ⅳ.向褪色后的溶液中加入盐酸调节pH至12 | 溶液变红,然后褪色 | |
实验4 | ⅰ.烧杯中加入10mL 2mol•L-1NaOH溶液、8mL H2O ⅱ.加入2mL 30% H2O2溶液 ⅲ.搅拌、静置后加入3滴酚酞试液 |
溶液变红,然后褪色 |
ⅳ.向褪色后的溶液中加入盐酸调节pH至12 | 不变红 |
难
难
被氧化。(填“难”或“易”)②实验3中调节pH至12,溶液变红然后褪色的原因是:
pH<13,L(OH)3-转化为L2-、HL-,溶液变红,然后又被HO2-氧化,溶液又褪色
pH<13,L(OH)3-转化为L2-、HL-,溶液变红,然后又被HO2-氧化,溶液又褪色
。③根据实验得出结论:甲同学实验2中pH˃13时红色褪去的主要原因是
假设I
假设I
(填“假设Ⅰ”或“假设Ⅱ”),请依据实验现象阐述理由 甲同学实验2操作与实验4相同,加入盐酸未变红色
甲同学实验2操作与实验4相同,加入盐酸未变红色
。【考点】性质实验方案的设计;碱金属及其化合物的性质实验.
【答案】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;MnO2;溶液先变红,再变为无色;c(OH-)增大促使H2O2⇌H++HO2-平衡正向移动,溶液中c(HO2-)增大,导致褪色反应速率加快;pH≥13,酚酞转化为以L(OH)3-为主要存在形式,导致溶液无色;难;pH<13,L(OH)3-转化为L2-、HL-,溶液变红,然后又被HO2-氧化,溶液又褪色;假设I;甲同学实验2操作与实验4相同,加入盐酸未变红色
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:20引用:1难度:0.5
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