Question

（2012?房山區一模）“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，已知發生了部分變質，同學們取3.00g變質粉末決定探究其中的成分及其質量．
【提出問題】變質的過氧化鈉粉末中有哪些成分，它們的質量是多少？
【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】
（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
…
【設計與方案】

實驗步驟	實驗現象
①取3.00g變質粉末于一支大試管內，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， 帶火星木條復燃
②繼續向上述試管中加入足量的石灰水，充分反應．	有白色沉淀生成
③將②中物質過濾，得到濾渣，將其洗滌、干燥并稱量，得固體1.00g．

【解釋與結論】同學們經過認真分析，得出了以下結論．粉末中含有的成分及質量

	Na2O2	NaOH	Na2CO3
成分（填“有”或“沒有”）	有	有	有
質量（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注意

密封保存

．
（2）有同學提出把第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】根據過氧化鈉與水反應，與二氧化碳反應的生成物考慮可能猜想；【設計與方案】根據氣體的檢驗方法可知是氧氣，根據將②中物質過濾，得到濾渣推測是否含有碳酸鈣進而推出實驗現象；【解釋與結論】根據生成氧氣質量計算出過氧化鈉的質量，根據生成碳酸鈣沉淀的質量計算出碳酸鈉的質量，用總質量減去過氧化鈉質量，再減去碳酸鈉的質量就是氫氧化鈉的質量；【反思與評價】根據過氧化鈉易與二氧化碳和水反應推出保存方法；根據過氧化鈉與水反應能生成氫氧化鈉，可推出結論是否正確．

解答：解：【猜想與假設】Na₂O₂與二氧化碳反應生成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燃；根據將②中物質過濾，得到濾渣可知有白色沉淀生成；
【解釋與結論】設要生成0.32g氧氣需過氧化鈉的質量為X則：
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
156               32
X                 0.32g
根據：

156

32

= 

X

0.32g

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

106

100

=

Y

1.00g

解得Y=1.06g，
所以混合物中含有氫氧化鈉質量為：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，還能和水反應變質所以要密封保存；
（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】Na₂O₂和Na₂CO₃；【設計與方案】帶火星木條復燃；有白色沉淀生成；【解釋與結論】過氧化鈉有，質量為1.56g；碳酸鈉有，質量為1.06g，氫氧化鈉有，質量為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：解答本題的關鍵是要知道收集到0.32g氣體是氧氣質量，將②中物質過濾，得到濾渣，將其洗滌、干燥并稱量，得固體1.00g屬于碳酸鈣的質量．