Question

【題目】過氧化鈉（化學式為Na2O2）可用在呼吸面具中作為氧氣來源。Na2O2能和CO2反應生成O2和另一種固體化合物（用X表示）。

（提出猜想）有同學猜想X可能是酸、堿或鹽中的一種。通過對物質組成的分析，大家一致認為X肯定不是酸和堿，理由是_____。

（設計方案）請完成下表。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
實驗一：取少量X，滴加稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清石灰水。	有氣泡產生；_____	X為Na2CO3
實驗二：取少量X，加水配成溶液，滴加堿的溶液，該堿可能是_____。	生成白色沉淀

（拓展探究）用下圖所示裝置進行二氧化碳與過氧化鈉（Na2O2）的反應。

（1）裝置A的作用是吸收CO2中混有的HCl，裝置C中反應的化學方程是_____。

（2）測量裝置D中收集的氣體體積，可用下圖中的_____進行收集。

（3）興趣小組查閱資料發現Na2O2也能跟H2O反應生成NaOH和O2。為探究反應后裝置B中固體的成分，甲同學取固體于試管中，加足量水，無氣泡產生，則固體中一定沒有_____。將所得溶液分成兩份，進行下表所示實驗：

實驗操作	實驗現象	分析與結論
向一份溶液中滴加過量的稀HCl	有氣泡產生	B中固體有Na2CO3
向另一份溶液中_____	溶液變紅	B中固體有NaOH

（定量計算）取充分反應后B中Na2CO3和NaOH混合物，投入200g7.3%的稀鹽酸中恰好完全反應，稱得反應后溶液的質量為234g，計算反應后所得溶液中溶質的質量分數。_____

（交流反思）若在裝置A、B之間連接一個盛有_____的洗氣瓶，完全反應后，裝置B中的固體只有Na2CO3。

Answer 1

【答案】根據化學反應前后元素的種類不變，Na2O2和CO2反應不可能生成含氫元素的酸和堿 澄清石灰水變渾濁 Ca(OH)2或Ba(OH)2 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O c Na2O2 加入足量的CaCl2溶液，靜置，向上層清液中滴加無色酚酞 10% 濃硫酸

【解析】

過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣。

[提出猜想] Na2O2能跟CO2反應生成O2和X，化學反應前后元素的種類不變，Na2O2和CO2反應不可能生成含氫元素的酸和堿，故大家一致認為X肯定不是酸和堿。

[設計方案]碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，碳酸鈉和氫氧化鋇反應生成碳酸鋇和氫氧化鈉。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
實驗一：取少量X，滴加稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清石灰水。	有氣泡產生；澄清石灰水變渾濁	X為Na2CO3
實驗二：取少量X，加水配成溶液，滴加堿的溶液，該堿可能是Ca(OH)2或Ba(OH)2。	生成白色沉淀

[拓展探究]（1）裝置A的作用是吸收CO2中混有的HCl，裝置C中反應是二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程是CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

（2）測量裝置D中收集的氣體體積，氧氣比水的密度小，氣體從短管通入，水從長管排出，故選c。

（3）Na2O2也能H2O跟反應生成NaOH和O2，為研究反應后裝置B中固體的成分，甲同學取固體于試管中，加足量水，無氣泡產生，則固體中一定沒有Na2O2。

實驗操作	實驗現象	分析與結論
向一份溶液中滴加過量的稀HCl	有氣泡產生	B中固體有Na2CO3
向另一份溶液中加入足量的CaCl2溶液，靜置，向上層清液中滴加無色酚酞	溶液變紅	B中固體有NaOH

[定量計算]稀鹽酸溶液中氯化氫的質量為

設反應后生成NaCl的質量x

NaOH+HCl=NaCl+H2O，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

氯化鈉的質量分數為

[交流反思]二氧化碳氣體可能帶有水蒸氣，需要濃硫酸干燥除去，若在裝置A、B之間連接一個盛有濃硫酸的洗氣瓶，完全反應后，裝置B中的固體只有Na2CO3。