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）Na₂O₂与水反应的化学方程式___________________________________________。若阿伏加德罗常数为N_A，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：_______________________。

（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，写出该过程的离子方程式______________________________________________________。

Answer

2 Na2O2 + 2 H2O ＝ 4 NaOH + O2↑ 0.1 NA 1.12L 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 H2O2 + 2 Fe2+ + 4 OH- ＝ 2 Fe（OH）3↓ 2MnO4—+5H2O2+6H+=2 Mn2++5O2↑+8H2O

【解析】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）Na2O2与水反应的化学方程式2 Na2O2 + 2 H2O ＝ 4 NaOH + O2↑，该反应中电子转移的数目为2e-。若阿伏加德罗常数为NA，理论上每消耗7.8g Na2O2，即0.1mol Na2O2，转移的电子数为0.1 NA，生成0.05mol氧气，这些氧气在标况下的体积是 1.12L。

（2）可以利用过氧化氢易分解为水和氧气这一性质，设计实验帮助该同学证明溶液X中含过氧化氢，具体方案如下：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）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，则该沉淀为氢氧化铁，该反应的离子方程式为H2O2 + 2 Fe2+ + 4 OH- ＝ 2 Fe(OH)3↓。

（4）溶液X还可使酸性KMnO4溶液褪色，同时放出氧气，该过程的离子方程式为2MnO4—+5H2O2+6H+=2 Mn2++5O2↑+8H2O.