Question

10．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(xué)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、有刺激性氣味的氣體．
（2）過氧化鈉（Na₂O₂）是一種淡黃色固體，能與水發(fā)生反應(yīng)，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(rèn)為的最佳方案是方案一，理由是操作簡單，對環(huán)境無污染．
【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(xué)過的知識，小明判斷反應(yīng)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(rèn)為上述假設(shè)哪個更合理①（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
將產(chǎn)生的氣體收集到試管中，伸入帶火星的木條	木條復(fù)燃	該氣體是O2

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(fù)雜；取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩，硫和水不反應(yīng)也不溶于水，過氧化鈉和水反應(yīng)產(chǎn)生氣泡分析；
【實驗驗證并得出結(jié)論】根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不會變化和氧氣能使帶火星的木條復(fù)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(fù)雜；取少量該固體粉末于試管中，加2mL水，振蕩，硫和水不反應(yīng)也不溶于水，過氧化鈉和水反應(yīng)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(xué)反應(yīng)前后元素的種類不會變化，反應(yīng)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(yīng)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(fù)燃，所以實驗方案是：

假設(shè)	操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
假設(shè)③ （或該氣體是O2）	將產(chǎn)生的氣體收集到試管中，伸入帶火星的木條	木條復(fù)燃	假設(shè)③成立 （或該氣體是O2）
		木條不復(fù)燃	假設(shè)③不成立 （或該氣體不是O2）
假設(shè)② （或該氣體是H2）	將產(chǎn)生的氣體收集到試管中，把試管移近酒精燈的火焰	聽到爆鳴聲	假設(shè)②成立 （或該氣體是H2）
		沒有變化	假設(shè)②不成立 （或該氣體不是H2）

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故答案為：【設(shè)計實驗方案】方案一；操作簡單，對環(huán)境無污染；
【實驗驗證并得出結(jié)論】①；

假設(shè)	操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
假設(shè)③ （或該氣體是O2）	將產(chǎn)生的氣體收集到試管中，伸入帶火星的木條	木條復(fù)燃	假設(shè)③成立 （或該氣體是O2）

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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．