Question

（2012?房山區(qū)一模）“過氧化鈉（Na₂O₂）”是一種淡黃色固體，能與水或二氧化碳反應(yīng)放出氧氣．實驗室有一瓶放置了較長時間的過氧化鈉粉末，已知發(fā)生了部分變質(zhì)，同學(xué)們?nèi)?.00g變質(zhì)粉末決定探究其中的成分及其質(zhì)量．
【提出問題】變質(zhì)的過氧化鈉粉末中有哪些成分，它們的質(zhì)量是多少？
【查閱資料】
①2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑  2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂
②碳酸鈉溶液顯堿性，氯化鈣溶液顯中性．
③Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
【猜想與假設(shè)】
（1）粉末成分是Na₂O₂和NaOH的混合物
（2）粉末成分是

Na₂O₂和Na₂CO₃

的混合物
（3）粉末成分是Na₂O₂、NaOH 和Na₂CO₃的混合物
…
【設(shè)計與方案】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
①取3.00g變質(zhì)粉末于一支大試管內(nèi)，加入適量的水，共收集到0.32g氣體，然后用帶火星木條檢驗生成的氣體．	固體完全溶解， 帶火星木條復(fù)燃
②繼續(xù)向上述試管中加入足量的石灰水，充分反應(yīng)．	有白色沉淀生成
③將②中物質(zhì)過濾，得到濾渣，將其洗滌、干燥并稱量，得固體1.00g．

【解釋與結(jié)論】同學(xué)們經(jīng)過認(rèn)真分析，得出了以下結(jié)論．粉末中含有的成分及質(zhì)量

	Na2O2	NaOH	Na2CO3
成分（填“有”或“沒有”）	有	有	有
質(zhì)量（g）	1.56	0.38	1.06

【反思與評價】
（1）實驗室在保存過氧化鈉時應(yīng)注意

密封保存

．
（2）有同學(xué)提出把第②步實驗中足量的石灰水改為足量氯化鈣溶液，至沉淀不再生成時過濾，向濾液中滴加無色酚酞試液，若液體變紅，則證明原粉末中有NaOH．你認(rèn)為該方案是否合理并說明理由

不合理，因為過氧化鈉與水反應(yīng)能生成氫氧化鈉，不能判斷原來是否存在氫氧化鈉

．

Answer 1

分析：【猜想與假設(shè)】根據(jù)過氧化鈉與水反應(yīng)，與二氧化碳反應(yīng)的生成物考慮可能猜想；【設(shè)計與方案】根據(jù)氣體的檢驗方法可知是氧氣，根據(jù)將②中物質(zhì)過濾，得到濾渣推測是否含有碳酸鈣進(jìn)而推出實驗現(xiàn)象；【解釋與結(jié)論】根據(jù)生成氧氣質(zhì)量計算出過氧化鈉的質(zhì)量，根據(jù)生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量計算出碳酸鈉的質(zhì)量，用總質(zhì)量減去過氧化鈉質(zhì)量，再減去碳酸鈉的質(zhì)量就是氫氧化鈉的質(zhì)量；【反思與評價】根據(jù)過氧化鈉易與二氧化碳和水反應(yīng)推出保存方法；根據(jù)過氧化鈉與水反應(yīng)能生成氫氧化鈉，可推出結(jié)論是否正確．

解答：解：【猜想與假設(shè)】Na₂O₂與二氧化碳反應(yīng)生成Na₂CO₃和氧氣，所以固體可能是碳酸鈉和過氧化鈉的混合物；【設(shè)計與方案】檢驗氣體用的是帶火星的木條，所以是氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；根據(jù)將②中物質(zhì)過濾，得到濾渣可知有白色沉淀生成；
【解釋與結(jié)論】設(shè)要生成0.32g氧氣需過氧化鈉的質(zhì)量為X則：
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
156               32
X                 0.32g
根據(jù)：

156

32

= 

X

0.32g

解得X=1.56g，所以含過氧化鈉質(zhì)量為1.56g；
設(shè)要生成1.00g碳酸鈣沉淀需要碳酸鈉的質(zhì)量為Y則；
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO3↓+2NaOH
106             100
Y                1.00g
根據(jù)：

106

100

=

Y

1.00g

解得Y=1.06g，
所以混合物中含有氫氧化鈉質(zhì)量為：3g-1.56g-1.06g=0.38g；
【反思與評價】
（1）過氧化鈉易與二氧化碳反應(yīng)，還能和水反應(yīng)變質(zhì)所以要密封保存；
（2）向濾液中滴加無色酚酞試液，若液體變紅，不能證明原粉末中有NaOH，因為過氧化鈉與水反應(yīng)能生成氫氧化鈉，不能說明原來是否存在．
故答案為：【猜想與假設(shè)】Na₂O₂和Na₂CO₃；【設(shè)計與方案】帶火星木條復(fù)燃；有白色沉淀生成；【解釋與結(jié)論】過氧化鈉有，質(zhì)量為1.56g；碳酸鈉有，質(zhì)量為1.06g，氫氧化鈉有，質(zhì)量為0.38g；【反思與評價】（1）密封保存；（2）不合理，因為過氧化鈉與水反應(yīng)能生成氫氧化鈉，不能判斷原來是否存在氫氧化鈉．

點評：解答本題的關(guān)鍵是要知道收集到0.32g氣體是氧氣質(zhì)量，將②中物質(zhì)過濾，得到濾渣，將其洗滌、干燥并稱量，得固體1.00g屬于碳酸鈣的質(zhì)量．