Question

4．過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）可用作潛水艇有呼吸面具的供氧劑，已知：過(guò)氧化鈉（Na₂O₂）能與空氣中的H₂O或CO₂反應(yīng)升成O₂，化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
稱取實(shí)驗(yàn)室放置較長(zhǎng)時(shí)間的Na₂O₂樣品（樣品中不考慮水的存在）12.08g置于錐形瓶中，加入足量的蒸餾水，共收集到氣體1.28g，再向上述錐形瓶中加入足量的澄清石灰水，充分反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)沉淀、過(guò)濾、洗滌和干燥等，得到固體4.00g，請(qǐng)回答下列問(wèn)題；
（1）Na₂O₂長(zhǎng)期暴露在空氣中會(huì)變質(zhì)為Na₂CO₃（填化學(xué)式）．如何檢驗(yàn)Na₂O₂已經(jīng)變質(zhì)？請(qǐng)補(bǔ)充完整下列檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作步驟：

實(shí)驗(yàn)操作方法	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量Na2O2樣品置于試管中，加入稀鹽酸．	若產(chǎn)生氣體，將產(chǎn)生的氣體通入到澄清石灰水，若溶液 變渾濁．	則說(shuō)明Na2O2已經(jīng)變質(zhì)．

（2）計(jì)算出12.08g上述樣品中Na₂O₂的純度為51.7%（結(jié)果精確到0.1%），含有NaOH的質(zhì)量為1.6g（寫出詳細(xì)計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

分析 （1）長(zhǎng)期暴露在空氣中時(shí)，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成的氫氧化鈉會(huì)和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，而過(guò)氧化鈉和二氧化碳也能直接生成碳酸鈉，所以長(zhǎng)期暴露在空氣中變質(zhì)生成碳酸鈉．確定過(guò)氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)就是確定已經(jīng)生成碳酸鈉，所以應(yīng)該是加入稀鹽酸轉(zhuǎn)化得到氣體，進(jìn)而將氣體通入澄清石灰水，由于結(jié)論是已經(jīng)變質(zhì)，則石灰水變渾濁．
（2）生成氣體是氧氣，可以計(jì)算過(guò)氧化鈉的質(zhì)量，生成固體是碳酸鈣，進(jìn)而可求算碳酸鈉的質(zhì)量，由于“樣品中不考慮水的存在”，所以可求氫氧化鈉的質(zhì)量．

解答 解：
（1）長(zhǎng)期暴露在空氣中時(shí)，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成的氫氧化鈉會(huì)和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，而過(guò)氧化鈉和二氧化碳也能直接生成碳酸鈉，所以長(zhǎng)期暴露在空氣中變質(zhì)生成碳酸鈉．
由于實(shí)驗(yàn)所取樣品是實(shí)驗(yàn)室放置較長(zhǎng)時(shí)間的Na₂O₂樣品，所以應(yīng)該是生成了碳酸鈉．確定其變質(zhì)且得到的結(jié)論是已經(jīng)變質(zhì)，所以應(yīng)該是檢驗(yàn)碳酸鈉的存在，加入的試劑是稀鹽酸，生成的氣體通入到澄清石灰水中，由于結(jié)論是過(guò)氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)，所以對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是溶液變渾濁．
（2）生成氣體是氧氣，可以計(jì)算過(guò)氧化鈉的質(zhì)量，生成固體是碳酸鈣，進(jìn)而可求算碳酸鈉的質(zhì)量．
設(shè)生成1.28g氧氣對(duì)應(yīng)的過(guò)氧化鈉的質(zhì)量為x
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
156                               32
x                                   1.28g
$\frac{156}{32}$=$\frac{x}{1.28g}$
x=6.24g
生成4.00g碳酸鈣需要的碳酸鈉的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH
106                             100
y                                 4.00g
$\frac{106}{100}$=$\frac{y}{4.00g}$
y=4.24g
由于樣品中不考慮水的存在，則12.08g樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為12.08g-6.24g-4.24g=1.60g
12.08g上述樣品中Na₂O₂的純度為$\frac{6.24g}{12.08g}$×100%≈51.7%
故填：（1）Na₂CO₃； 稀鹽酸；澄清石灰水；變渾濁．
（2）51.7%；1.6．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過(guò)程要完整．