Question

4．小明發(fā)現(xiàn)一種淡黃色的固體粉末可以用于殺菌、消毒和漂白，于是想探究該固體的成分．
[提出問題]該淡黃色固體的化學成分是什么？
[查閱資料]
（1）硫單質(zhì)是一種淡黃色固體，難溶于水．在空氣中點燃硫單質(zhì)，生成一種無色、有刺激性氣體的氣體．
（2）過氧化鈉（Na₂O₂）是一種淡黃色固體，能與水發(fā)生反應，生成氣體并放出大量的熱．
[設(shè)計實驗方案]
方案一：取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩并觀察現(xiàn)象．
方案二：在燃燒匙里放少量該固體，在酒精燈上加熱，觀察現(xiàn)象．
比較以上兩方案，你認為的最佳方案是方案一．
理由是操作簡單、現(xiàn)象明顯、對環(huán)境沒有污染．
[實驗驗證并得出結(jié)論]小明通過實驗驗證，確定該淡黃色粉末為過氧化鈉．
小明為進一步研究，向盛有少量該固體的試管中加入2mL水，立刻觀察到有無色氣泡產(chǎn)生；再向試管中滴加幾滴酚酞試液，可觀察到溶液變紅．
聯(lián)想到學過的知識，小明判斷反應生成了氫氧化鈉（NaOH）和一種無色氣體，并對生成的氣體成分提出了以下三種假設(shè)：
①該氣體是CO  ②該氣體是H₂  ③該氣體是O₂
你認為上述假設(shè)哪個更合理③（填“①”、“②”或“③”）．
請設(shè)計一個實驗，驗證你的合理假設(shè)（寫出簡要操作步驟、實驗現(xiàn)象和結(jié)論）．

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論

Answer 1

分析 【設(shè)計實驗方案】根據(jù)硫在空氣中點燃生成生成一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫，污染空氣操作較復雜；取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩，硫和水不反應也不溶于水，過氧化鈉和水反應產(chǎn)生氣泡進行分析；
【實驗驗證并得出結(jié)論】根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學反應前后元素的種類不會變化和氧氣能使帶火星的木條復燃進行分析．

解答 解：【設(shè)計實驗方案】硫在空氣中點燃生成生成一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體二氧化硫，污染空氣操作較復雜；取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩，硫和水不反應也不溶于水，過氧化鈉和水反應產(chǎn)生氣泡，該操作簡單，無污染，現(xiàn)象明顯；
【實驗驗證并得出結(jié)論】質(zhì)量守恒定律化學反應前后元素的種類不會變化，反應前只有鈉、氧、氫元素，無碳元素，所以生成的氣體不可能是一氧化碳；
由題中信息知過氧化鈉和水反應生成了氫氧化鈉和一種氣體，說明水中的氫元素已被轉(zhuǎn)化到氫氧化鈉中，水中的氧元素的原子會重新組合成氧氣．又因為氧氣能使帶火星的木條復燃，所以實驗方案是：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
取少量固體粉末于試管中，向試管中加入少量水，將帶火星的木條伸入試管中	木條復燃	證明是氧氣

故答案為：【設(shè)計實驗方案】方案一；操作簡單、現(xiàn)象明顯、對環(huán)境沒有污染；
【實驗驗證并得出結(jié)論】③；

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
取少量固體粉末于試管中，向試管中加入少量水，將帶火星的木條伸入試管中	木條復燃	證明是氧氣

點評 判斷實驗方案要從可行性、操作是否簡單易行、現(xiàn)象是否明顯、是否無污染等方面分析；解答信息題要充分抓住題中信息和課本上的相關(guān)知識．