Question

4．过氧化钠（Na₂O₂）可用作潜水艇有呼吸面具的供氧剂，已知：过氧化钠（Na₂O₂）能与空气中的H₂O或CO₂反应升成O₂，化学反应方程式为2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
称取实验室放置较长时间的Na₂O₂样品（样品中不考虑水的存在）12.08g置于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水，共收集到气体1.28g，再向上述锥形瓶中加入足量的澄清石灰水，充分反应后，经过沉淀、过滤、洗涤和干燥等，得到固体4.00g，请回答下列问题；
（1）Na₂O₂长期暴露在空气中会变质为Na₂CO₃（填化学式）．如何检验Na₂O₂已经变质？请补充完整下列检验的实验操作步骤：

实验操作方法	现象	结论
取少量Na2O2样品置于试管中，加入稀盐酸．	若产生气体，将产生的气体通入到澄清石灰水，若溶液 变浑浊．	则说明Na2O2已经变质．

（2）计算出12.08g上述样品中Na₂O₂的纯度为51.7%（结果精确到0.1%），含有NaOH的质量为1.6g（写出详细计算过程）．

Answer 1

分析 （1）长期暴露在空气中时，过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠会和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，而过氧化钠和二氧化碳也能直接生成碳酸钠，所以长期暴露在空气中变质生成碳酸钠．确定过氧化钠已经变质就是确定已经生成碳酸钠，所以应该是加入稀盐酸转化得到气体，进而将气体通入澄清石灰水，由于结论是已经变质，则石灰水变浑浊．
（2）生成气体是氧气，可以计算过氧化钠的质量，生成固体是碳酸钙，进而可求算碳酸钠的质量，由于“样品中不考虑水的存在”，所以可求氢氧化钠的质量．

解答 解：
（1）长期暴露在空气中时，过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠会和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，而过氧化钠和二氧化碳也能直接生成碳酸钠，所以长期暴露在空气中变质生成碳酸钠．
由于实验所取样品是实验室放置较长时间的Na₂O₂样品，所以应该是生成了碳酸钠．确定其变质且得到的结论是已经变质，所以应该是检验碳酸钠的存在，加入的试剂是稀盐酸，生成的气体通入到澄清石灰水中，由于结论是过氧化钠已经变质，所以对应的现象是溶液变浑浊．
（2）生成气体是氧气，可以计算过氧化钠的质量，生成固体是碳酸钙，进而可求算碳酸钠的质量．
设生成1.28g氧气对应的过氧化钠的质量为x
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
156                               32
x                                   1.28g
$\frac{156}{32}$=$\frac{x}{1.28g}$
x=6.24g
生成4.00g碳酸钙需要的碳酸钠的质量为y
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH
106                             100
y                                 4.00g
$\frac{106}{100}$=$\frac{y}{4.00g}$
y=4.24g
由于样品中不考虑水的存在，则12.08g样品中氢氧化钠的质量为12.08g-6.24g-4.24g=1.60g
12.08g上述样品中Na₂O₂的纯度为$\frac{6.24g}{12.08g}$×100%≈51.7%
故填：（1）Na₂CO₃； 稀盐酸；澄清石灰水；变浑浊．
（2）51.7%；1.6．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．