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現：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，使酚酞由紅色變為無色；

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 往已經褪色的溶液中滴加NaOH溶液至過量，若紅色重新出現，則猜測a正確；若紅色不再出現(或不變色)，則猜測b正確。

【解析】

(1)根據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，恰好為變為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生改變，溶液由紅色變為無色。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，根據是否再恢復紅色判斷，據此解答。

(1) CO和O2在一定條件下發生反應：2CO+O22CO2，產生的CO2與Na2O2發生：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，根據方程式可知：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，恰好為變為CO2的CO的質量，固體增重14 g，說明發生反應：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為無色物質分子，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，可在已經褪色的溶液中繼續加入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。