Question

2．“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(shí)驗(yàn)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．
【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)計實(shí)施方案】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)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(yàn)生成的氣體．	固體完全溶解，帶火星木條復(fù)燃， 不用填
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”）
質(zhì)量（g）

【反思與評價】
（1）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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?yàn)V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?yàn)檫^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(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yàn)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
$\frac{156}{x}$=$\frac{32}{0.32g}$
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
$\frac{106}{y}$=$\frac{100}{1g}$
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?yàn)V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?yàn)檫^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)】（2）Na₂O₂ 和Na₂CO₃；
【設(shè)計實(shí)施方案】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	固體完全溶解，有氣泡產(chǎn)生，帶火星木條復(fù)燃．
	產(chǎn)生白色沉淀

【解釋與結(jié)論】

	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）密封保存（隔絕水或二氧化碳）；’
（2）不合理，因?yàn)檫^氧化鈉與水反應(yīng)也能生成氫氧化鈉，也能使無色酚酞試液變紅，所以不能證明原粉末中有NaOH．

點(diǎn)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．