Question

某同学欲探究Na₂O₂与水的反应，可供使用的试剂有：Na₂O₂、蒸馏水、KMnO₄酸性溶液、MnO₂。该同学取一定量Na₂O₂样品与过量水反应，待完全反应后，得到溶液X和一定量O₂ 。

（1）写出Na₂O₂与水反应的化学方程式                       。

理论上每消耗7.8g Na₂O₂转移的电子数为                ，生成的氧气在标况下的体积是                 。

（2）该同学推测反应中可能生成了H₂O₂，并进行实验探究。试设计实验帮助该同学证明溶液X中含过氧化氢                          。

（3）通过上述实验证明溶液中确实存在H₂O₂ ，取少量X于试管中，滴加FeCl₂溶液，立即生成红褐色沉淀，写出反应的离子方程式：                  ，该反应中H₂O₂表现了         性（填“氧化”或“还原”）。

（4）该同学发现溶液X还可使酸性KMnO₄溶液褪色，同时放出氧气，判断该反应中H₂O₂表现了       性（“氧化”或“还原”）。

Answer

（1）2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑（2分）0.1NA（2分）1.12L（2分）

（2）取溶液X少量于洁净的试管中，加入适量MnO2粉末，用带火星的木条检验，若木条复燃证明有H2O2（2分）（3）H2O2+2Fe2++4OH-＝2Fe（OH）3↓（2分）；氧化性（2分）（4）还原性（2分）

【解析】

试题分析：：（1）过氧化钠和水反应，其中Na2O2中O元素的化合价分别由-1价变化为-2价和0价，但H2O中H和O元素的化合价不变，所以待完全反应后，得到氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2 + 2H2O＝4NaOH + O2↑：2mol过氧化钠在反应中1mol作氧化剂，另1mol作还原剂，每生成1mol氧气转移2mol电子。因此理论上每消耗7.8g Na2O2转移的电子数为0.1 NA，生成的氧气在标况下的体积是0.05mol×22.4L/mol＝1.12L；

（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，证明溶液X中含过氧化氢，可证明过氧化氢分解有氧气生成，取溶液X少量于洁净的试管中，加入适量MnO2粉末，用带火星的木条检验，若木条复燃证明有H2O2；

（3）根据得失电子守恒，H2O2中O元素的化合价由-1价变化为-2价，得到2个电子，H2O2具有氧化性，在该反应中作氧化剂，亚铁离子从+2价变为+3价，亚铁离子具有还原性，则亚铁离子前系数为2，再根据原子守恒通过观察法配平，配平后的离子方程式为H2O2 + 2Fe2+ + 4OH-＝2 Fe（OH）3↓；

（4）高锰酸钾具有强的氧化性，双氧水加入经酸化的KMnO4溶液中发生氧化还原反应，双氧水为还原剂，还原剂具有还原性，反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+＝5O2↑+2Mn2++8H2O。

【考点定位】本题主要考查了过氧化钠、过氧化氢的性质

【名师点晴】明确过氧化氢的氧化性、还原性是解答本题的关键，注意掌握常见的钠及其化合物的性质，能够正确书写反应的离子方程式和化学方程式。难点是氧化还原反应方程式的书写以及有关计算。依据电子守恒进行配平和计算等，正确标注元素化合价，分析元素反应前后化合价的变化，是解决氧化还原反应相关问题的关键，氧化还原反应中的基本概念、配平、计算等考查都是围绕电子转移展开的，必须从元素化合价升降上分析氧化还原反应，对氧化还原反应概念原理综合运用的考查, 要从氧化还原反应的实质及电子转移入手, 正确理解有关概念, 并理清知识线和对应规律，需要牢固掌握氧化还原反应知识中的重要概念和重要规律。