Question

【題目】(1)在一定條件下，使26 g CO和O2的混合氣體充分反應，所得混合物在常溫下與足量的Na2O2固體反應，結果固體增重14 g，則原混合氣體中CO和O2的質量比可能是____________。

(2)某同學在一次實驗中發(fā)現(xiàn)：將新制氯水逐滴加到含有酚酞的NaOH溶液中，當加到最后一滴時溶液的紅色突然消失。

該同學對“溶液的紅色突然消失”的原因進行了探究：

①猜測：a.氯水中的鹽酸中和了NaOH，使酚酞由紅色變?yōu)闊o色；

b._____________。

②請設計一個實驗方案驗證上述猜測：____________

Answer 1

【答案】7：6、 9：4 氯水中的次氯酸有漂白性，使酚酞褪色 往已經(jīng)褪色的溶液中滴加NaOH溶液至過量，若紅色重新出現(xiàn)，則猜測a正確；若紅色不再出現(xiàn)(或不變色)，則猜測b正確。

【解析】

(1)根據(jù)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，可知混合物燃燒后在常溫下跟足量的Na2O2固體反應生成固體為Na2CO3，1 mol Na2O2生成1 mol Na2CO3，固體質量增加28 g，恰好為變?yōu)?/span>CO2的CO的質量，以此判斷原混合物中氣體的質量之比；

(2)酚酞在堿性環(huán)境下顯紅色，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和次氯酸都具有酸性，發(fā)生中和反應，使溶液堿性減弱，溶液的紅色變淺甚至消失；并且次氯酸由于具有強氧化性，能使物質分子結構發(fā)生改變，溶液由紅色變?yōu)闊o色。褪色原因可通過向褪色后的溶液中再滴加氫氧化鈉至過量，根據(jù)是否再恢復紅色判斷，據(jù)此解答。

(1) CO和O2在一定條件下發(fā)生反應：2CO+O22CO2，產生的CO2與Na2O2發(fā)生：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，根據(jù)方程式可知：燃燒產生的CO2在常溫下與足量的Na2O2固體反應生成固體為Na2CO3，1 mol Na2O2生成1 mol Na2CO3，固體質量增加28 g，恰好為變?yōu)?/span>CO2的CO的質量，固體增重14 g，說明發(fā)生反應：2CO+O22CO2的CO為14 g，其物質的量是0.5 mol，其反應消耗的O2的物質的量為0.25 mol，反應O2質量為m(O2)=0.25 mol×32 g/mol=8 g，14 g+8 g=22 g<26 g，二者相差4 g，說明CO和O2不是恰好反應，有一種氣體過量。若過量的氣體為O2，則m(CO)=14 g，m(O2)=8 g+4 g=12 g，m(CO)：m(O2)=14：12=7：6；若過量的氣體為CO，則m(CO)=14 g+4 g=18 g，m(O2)=8 g，m(CO)：m(O2)=18：8=9：4；

(2)①氯氣與水發(fā)生反應：Cl2+H2O=HCl+HClO，滴有酚酞的NaOH溶液褪色可能的原因一是由于氯水中的強酸鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，消耗了NaOH，使溶液的堿性減弱；二是其中的次氯酸具有強氧化性，具有漂白性，使紅色的物質分子氧化變?yōu)闊o色物質分子，從而使溶液紅色褪去；

②要證明紅色褪去的原因是酸堿中和還是氧化漂白，可在已經(jīng)褪色的溶液中繼續(xù)加入NaOH溶液至過量，使溶液呈堿性，若此時溶液恢復紅色，說明是堿被酸中和導致；若堿過量后溶液仍為無色，則說明褪色是被由于次氯酸氧化漂白的緣故。