Question

【題目】實驗室有瓶過了保質期的淡黃色固體藥品，標簽上名稱為“過氧化鈉（Na2O2）”。某研究小組在老師指導下對其成分和性質進行如下探究。

（查閱資料）I.過氧化鈉是一種淡黃色固體，常用在呼吸面具和潛艇中產生氧氣。其原理是：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2

Ⅱ.常溫、常壓下O2的密度為1.3g/L。

（分析猜想）

（1）該小組同學認為，不做實驗，就可以判斷該物質中一定含Na2O2，理由是_____。

（2）進一步對固體成分提出以下猜想：I．只有Na2O2；Ⅱ．含有Na2O2、NaOH兩種物質；Ⅲ．含有_____兩種物質；Ⅳ．含有_____三種物質。

（實驗探究）

按如圖的所示連接好裝置。用電子天平秤取2.00g樣品于干燥的裝置中，分液漏斗中添加一定量的蒸餾水。

（3）打開分液漏斗活塞，將水滴加到錐形瓶中。反應完全后無固體剩余，注射器中收集到80mL氣體，說明樣品中含有_____gNa2O2（結果保留到小數點后兩位，下同）。

（4）向反應后溶液中滴加酚酞，溶液顯紅色，說明反應后溶液顯_____（選填“酸性”或“堿性”），小明認為原固樣品體樣品中一定含有氫氧化鈉，你認為他的觀點_____（選填“正確”或“不正確”），理由是_____。

（5）繼續向錐形瓶中滴加足量的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，靜置，上層清液紅色不褪，根據實驗可以確定滴加酚酞溶液前錐形瓶中溶液含有的溶質是_____（填化學式）。

（6）將錐形瓶中混合物經過過濾、洗滌、干燥等，稱得固體質量為1.97g。

（得出結論）

通過以上實驗得出猜想_____成立。氫氧化鈉的質量為_____g。

（反思與提高）

過氧化鈉長期暴露在空氣中，最終會變質為_____（填化學式）。

Answer 1

【答案】過氧化鈉是淡黃色固體，而氫氧化鈉和碳酸鈉都是白色固體 Na2O2和Na2CO3 Na2O2、NaOH、Na2CO3 0.51 堿性 不正確 過氧化鈉能與水反應生成氫氧化鈉，碳酸鈉溶液也顯堿性 Na2CO3、NaOH Ⅳ 0.43 Na2CO3

【解析】

[分析猜想]

（1）不用做實驗，僅由查得的資料和所學知識就可推斷該固體一定含有Na2O2，理由是過氧化鈉是淡黃色固體，而氫氧化鈉和碳酸鈉都是白色固體。故填：過氧化鈉是淡黃色固體，而氫氧化鈉和碳酸鈉都是白色固體；

（2）因為：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，所以進一步對固體成分提出以下猜想：

Ⅰ．只有Na2O2；

Ⅱ．含有Na2O2、NaOH兩種物質；

Ⅲ．含有Na2O2和Na2CO3兩種物質；

Ⅳ．含有Na2O2、NaOH、Na2CO3三種物質。

故填：Na2O2和Na2CO3；Na2O2、NaOH、Na2CO3。

[實驗探究]

（3）反應完全后（無固體剩余），注射器內收集到80.0mL氣體，該氣體是氧氣，氧氣質量為：1.3g/L×0.08L＝0.104g，

設過氧化鈉質量為x，

x≈0.51g

故填：0.51。

（4）向反應后溶液中滴加酚酞，溶液顯紅色，說明反應后溶液顯堿性，碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液均顯堿性，過氧化鈉也能與水反應生成氫氧化鈉，所以小明的觀點是錯誤的，故填：堿性；不正確；過氧化鈉能與水反應生成氫氧化鈉，碳酸鈉溶液也顯堿性；

（5）氯化鋇與氫氧化鈉不反應，但是能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇白色沉淀，所以繼續向錐形瓶中滴加足量的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成說明可以確定滴加酚酞溶液前錐形瓶中溶液含有碳酸鈉，靜置，上層清液紅色不褪，說明可以確定滴加酚酞溶液前錐形瓶中溶液還含有氫氧化鈉；故填：Na2CO3、NaOH；

（6）設碳酸鈉的質量為y，則：

y＝1.06g

[得出結論]由以上實驗過程、實驗現象可知，該固體中含有Na2O2、NaOH、Na2CO3三種物質，即猜想Ⅳ成立；

其中氫氧化鈉的質量為：2.00g﹣0.51g﹣1.06g＝0.43g；故填：Ⅳ；0.43；

[反思與提高]過氧化鈉暴露在空氣中，與空氣中二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，與空氣中的水蒸氣反應生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉與二氧化碳反應合成碳酸鈉，所以過氧化鈉長期暴露在空氣中，最終會變質為碳酸鈉；故填：Na2CO3。