10.某小组通过实验研究Na2O2与水的反应,设计的实验及相关现象如下: 操作 现象 向盛有 4 g Na2O2的烧杯中加入 50 mL 蒸馏水得到溶液a 剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体 取 5 mL 溶液a于试管中,滴入两滴酚酞 ⅰ.溶液变红 ⅱ.10分钟后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色 (1)Na2O2与水反应的化学方程式为 　。 (2)该小组同学认为ⅱ中溶液颜色明显变浅可能是溶液a中存在的较多的H2O2与酚酞发生了反应。Ⅰ.甲同学通过实验证实了H2O2的存在:取少量溶液a,加入试剂b,有气体产生。Ⅱ.乙同学查阅资料获悉:用KMnO4可以测定H2O2的含量。取15.00 mL溶液a,用稀H2SO4酸化,逐滴加入0.003mol·L-1KMnO4溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗20.00 mLKMnO4溶液。①请配平:　Mn+　H2O2+　　　　 　Mn2++　O2↑+　H2O。②溶液a中c(H2O2)=　　　　mol·L-1,试剂b为　　　　(填化学式)。 ③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)为探究现象ⅱ产生的原因,同学们继续进行了如下实验:Ⅲ.向H2O2溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入5滴0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液变红又迅速变浅且产生气体,10min后溶液为无色。Ⅳ.向0.1mol·L-1NaOH溶液中滴入两滴酚酞,振荡,溶液变红,10min后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入O2,溶液颜色无明显变化。①从实验Ⅲ和Ⅳ中,可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②同学们进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后,H2O2与酚酞发生了化学反应。实验方案是:取少量溶液a于试管中,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】(1)实验现象“产生能使带火星木条复燃的气体”说明有氧气产生,溶液变红说明有碱生成,据此写出化学方程式:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。(2)Ⅰ.通常用MnO2作催化剂使H2O2反应生成气体。Ⅱ.①KMnO4与H2O2反应有气体产生,说明有氧气生成,溶液褪色说明KMnO4被还原,再根据得失电子守恒和电荷守恒可写出离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O。②根据KMnO4与H2O2反应的离子方程式可知关系式为2Mn　　　　~　　　　5H2O22 mol　　　　　 5mol0.003 mol·L-1×0.02L　n(H2O2)n(H2O2)=1.5×10-4mol;c(H2O2)==0.01mol·L-1。③一般情况下在开始时反应物浓度较大,反应速率应当较快,但现在是溶液褪色速率开始较慢后变快,则可能是产生新的物质,且此物质对反应有催化作用,从而加快了反应速率,根据离子反应2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O可知,起催化作用的物质为Mn2+。

10.某小组通过实验研究Na₂O₂与水的反应,设计的实验及相关现象如下:

(1)Na₂O₂与水反应的化学方程式为 

　。 

(2)该小组同学认为ⅱ中溶液颜色明显变浅可能是溶液a中存在的较多的H₂O₂与酚酞发生了反应。

Ⅰ.甲同学通过实验证实了H₂O₂的存在:取少量溶液a,加入试剂b,有气体产生。

Ⅱ.乙同学查阅资料获悉:用KMnO₄可以测定H₂O₂的含量。取15.00 mL溶液a,用稀H₂SO₄酸化,逐滴加入0.003mol·L^-1KMnO₄溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗20.00 mLKMnO₄溶液。

①请配平:　Mn+　H₂O₂+　　　　 　Mn²⁺+　O₂↑+　H₂O。

②溶液a中c(H₂O₂)=　　　　mol·L^-1,试剂b为　　　　(填化学式)。 

③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)为探究现象ⅱ产生的原因,同学们继续进行了如下实验:

Ⅲ.向H₂O₂溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入5滴0.1mol·L^-1NaOH溶液,溶液变红又迅速变浅且产生气体,10min后溶液为无色。

Ⅳ.向0.1mol·L^-1NaOH溶液中滴入两滴酚酞,振荡,溶液变红,10min后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入O₂,溶液颜色无明显变化。

①从实验Ⅲ和Ⅳ中,可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②同学们进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后,H₂O₂与酚酞发生了化学反应。实验方案是:取少量溶液a于试管中,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

【解析】(1)实验现象“产生能使带火星木条复燃的气体”说明有氧气产生,溶液变红说明有碱生成,据此写出化学方程式:2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑。

(2)Ⅰ.通常用MnO₂作催化剂使H₂O₂反应生成气体。

Ⅱ.①KMnO₄与H₂O₂反应有气体产生,说明有氧气生成,溶液褪色说明KMnO₄被还原,再根据得失电子守恒和电荷守恒可写出离子方程式为2Mn+5H₂O₂+6H⁺2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O。

②根据KMnO₄与H₂O₂反应的离子方程式可知关系式为

2Mn　　　　~　　　　5H₂O₂

2 mol　　　　　 5mol

0.003 mol·L^-1×0.02L　n(H₂O₂)

n(H₂O₂)=1.5×10^-4mol;c(H₂O₂)==0.01mol·L^-1。

③一般情况下在开始时反应物浓度较大,反应速率应当较快,但现在是溶液褪色速率开始较慢后变快,则可能是产生新的物质,且此物质对反应有催化作用,从而加快了反应速率,根据离子反应2Mn+5H₂O₂+6H⁺2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O可知,起催化作用的物质为Mn²⁺。