Question

“過氧化鈉（Na₂O₂）”是一種淡黃色固體，能與水或二氧化碳反應放出氧氣．實驗室有一份放置了較長時間的過氧化鈉粉末，已發生了部分變質，小明想知道當中的成分，決定開展科學探究．
提出問題：變質的過氧化鈉粉末中有哪些成分？
收集資料：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂，2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
猜想：
猜測一：變質的過氧化鈉粉末是Na₂O₂和NaOH的混合物；
猜測二：變質的過氧化鈉粉末是______的混合物；
猜測三：變質的過氧化鈉粉末是Na₂O₂、NaOH和Na₂CO₃的混合物．
實驗探究：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取3.00g變質的過氧化鈉粉于一支大試管里，加入適量的水，共收集到0.32g氣體，用______檢驗該生成的氣體．	_______________．	證明粉末中有Na2O2．
②在①的反應液中加入足量的Ba（NO3）2溶液，充分反應．	白色沉淀	證明粉末中有_____．
③將②反應液過濾、洗滌、干燥和稱量，得固體1.97g．	\

數據處理及結論：
通過對上面實驗數據的綜合計算，證明猜測______（選填“一”、“二”、“三”）成立．
反思：
（1）H₂O₂、Na₂O₂是一類特殊的氧化物，與H₂O、CO₂、Na₂O等常見的氧化物想比較，氧元素的化合價不同．試推斷H₂O₂與Na₂O₂中氧元素的化合價均為______．
（2）小明想改變實驗探究的實驗設計，在第②步反應后的反應液中加入硫酸銅溶液，得到了藍色沉淀，于是證明變質的過氧化鈉粉末中有NaOH．老師對小明的設計提出了質疑，原因是______．

Answer 1

【答案】分析：解答該題時一定抓住提供的資料，由資料不難看出，過氧化鈉不僅能與水發生反應，也能與二氧化碳發生反應，由此可知過氧化鈉中可能混有氫氧化鈉和碳酸鈉中的一種或兩種，也可能全部變質變成了氫氧化鈉和碳酸鈉中的一種或兩種，故猜想二中變質的過氧化鈉粉末可能是過氧化鈉和碳酸鈉的混合物，也有可能是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物．根據氧氣的質量是0.32g，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂，不難計算出該3g粉末中過氧化鈉的質量是1.56g，往①所得的溶液中加入硝酸鋇溶液有白色沉淀生成說明該粉末中有碳酸鈉，根據生成的沉淀的質量即可以計算出該粉末中碳酸鈉的質量是1.06g，由此可知該粉末中氫氧化鈉的質量應為（3g-1.56g-1.06g）═0.38g．
解答：解：猜想二：由于過氧化鈉不但能和水發生反應生成氫氧化鈉和氧氣，而且還能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，
故答案為：Na₂O₂和Na₂CO₃（或NaOH和Na₂CO₃）
實驗探究：由于過氧化鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉這三種物質中只有過氧化鈉能和水發生反應生成氣體，且生成的氣體是氧氣，
故答案為：帶火星的木條   木條復燃
而加入的硝酸鋇溶液只能和碳酸鈉反應生成白色沉淀，故說明該粉末中有Na₂CO₃
數據處理及結論：根據氧氣的質量是0.32g，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂，不難計算出該3g粉末中過氧化鈉的質量是1.56g，往①所得的溶液中加入硝酸鋇溶液有白色沉淀生成說明該粉末中有碳酸鈉，根據生成的沉淀的質量即可以計算出該粉末中碳酸鈉的質量是1.06g，由此可知該粉末中氫氧化鈉的質量應為（3g-1.56g-1.06g）═0.38g．故猜測三成立．
【反思】（1）在過氧化物中氧元素的化合價為-1，
故答案為：-1
（2）由于 第①步反應中Na₂O₂與水反應也生成了NaOH，不能證明原變質粉末中是否含有NaOH．
故答案為：第①步反應中Na₂O₂與水反應也生成了NaOH，不能證明原變質粉末中是否含有氫氧化鈉．
點評：該題考查了學生從資料中獲得有效信息的能力．