Question

4．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(wèn)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(diǎn)燃硫單質(zhì)，生成一種無(wú)色、有刺激性氣體的氣體．
（2）過(guò)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(jì)實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染．
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論]小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確定該淡黃色粉末為過(guò)氧化鈉．
小明為進(jìn)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(wú)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(guò)的知識(shí)，小明判斷反應(yīng)生成了氫氧化鈉（NaOH）和一種無(wú)色氣體，并對(duì)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(gè)更合理③（填“①”、“②”或“③”）．
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你的合理假設(shè)（寫出簡(jiǎn)要操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論）．

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論

Answer 1

分析 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】根據(jù)硫在空氣中點(diǎn)燃生成生成一種無(wú)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(guò)氧化鈉和水反應(yīng)產(chǎn)生氣泡進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(huì)變化和氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃進(jìn)行分析．

解答 解：【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】硫在空氣中點(diǎn)燃生成生成一種無(wú)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(guò)氧化鈉和水反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，該操作簡(jiǎn)單，無(wú)污染，現(xiàn)象明顯；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(huì)變化，反應(yīng)前只有鈉、氧、氫元素，無(wú)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(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和一種氣體，說(shuō)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(huì)重新組合成氧氣．又因?yàn)檠鯕饽苁箮Щ鹦堑哪緱l復(fù)燃，所以實(shí)驗(yàn)方案是：

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量固體粉末于試管中，向試管中加入少量水，將帶火星的木條伸入試管中	木條復(fù)燃	證明是氧氣

故答案為：【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】方案一；操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論】③；

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量固體粉末于試管中，向試管中加入少量水，將帶火星的木條伸入試管中	木條復(fù)燃	證明是氧氣

點(diǎn)評(píng) 判斷實(shí)驗(yàn)方案要從可行性、操作是否簡(jiǎn)單易行、現(xiàn)象是否明顯、是否無(wú)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(shí)．