题目内容

“过氧化钠（Na₂O₂）”是一种淡黄色固体，能与水或二氧化碳反应放出氧气．实验室有一份放置了较长时间的过氧化钠粉末，已发生了部分变质，小明想知道当中的成分，决定开展科学探究．
提出问题：变质的过氧化钠粉末中有哪些成分？
收集资料：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂，2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
猜想：
猜测一：变质的过氧化钠粉末是Na₂O₂和NaOH的混合物；
猜测二：变质的过氧化钠粉末是______的混合物；
猜测三：变质的过氧化钠粉末是Na₂O₂、NaOH和Na₂CO₃的混合物．
实验探究：

实验操作	实验现象	实验结论
①取3.00g变质的过氧化钠粉于一支大试管里，加入适量的水，共收集到0.32g气体，用______检验该生成的气体．	_______________．	证明粉末中有Na₂O₂．
②在①的反应液中加入足量的Ba（NO₃）₂溶液，充分反应．	白色沉淀	证明粉末中有_____．
③将②反应液过滤、洗涤、干燥和称量，得固体1.97g．	\	证明粉末中有_____．

数据处理及结论：
通过对上面实验数据的综合计算，证明猜测______（选填“一”、“二”、“三”）成立．
反思：
（1）H₂O₂、Na₂O₂是一类特殊的氧化物，与H₂O、CO₂、Na₂O等常见的氧化物想比较，氧元素的化合价不同．试推断H₂O₂与Na₂O₂中氧元素的化合价均为______．
（2）小明想改变实验探究的实验设计，在第②步反应后的反应液中加入硫酸铜溶液，得到了蓝色沉淀，于是证明变质的过氧化钠粉末中有NaOH．老师对小明的设计提出了质疑，原因是______．

【答案】分析：解答该题时一定抓住提供的资料，由资料不难看出，过氧化钠不仅能与水发生反应，也能与二氧化碳发生反应，由此可知过氧化钠中可能混有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种，也可能全部变质变成了氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种，故猜想二中变质的过氧化钠粉末可能是过氧化钠和碳酸钠的混合物，也有可能是碳酸钠和氢氧化钠的混合物．根据氧气的质量是0.32g，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂，不难计算出该3g粉末中过氧化钠的质量是1.56g，往①所得的溶液中加入硝酸钡溶液有白色沉淀生成说明该粉末中有碳酸钠，根据生成的沉淀的质量即可以计算出该粉末中碳酸钠的质量是1.06g，由此可知该粉末中氢氧化钠的质量应为（3g-1.56g-1.06g）═0.38g．
解答：解：猜想二：由于过氧化钠不但能和水发生反应生成氢氧化钠和氧气，而且还能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，
故答案为：Na₂O₂和Na₂CO₃（或NaOH和Na₂CO₃）
实验探究：由于过氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠这三种物质中只有过氧化钠能和水发生反应生成气体，且生成的气体是氧气，
故答案为：带火星的木条木条复燃
而加入的硝酸钡溶液只能和碳酸钠反应生成白色沉淀，故说明该粉末中有Na₂CO₃数据处理及结论：根据氧气的质量是0.32g，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂，不难计算出该3g粉末中过氧化钠的质量是1.56g，往①所得的溶液中加入硝酸钡溶液有白色沉淀生成说明该粉末中有碳酸钠，根据生成的沉淀的质量即可以计算出该粉末中碳酸钠的质量是1.06g，由此可知该粉末中氢氧化钠的质量应为（3g-1.56g-1.06g）═0.38g．故猜测三成立．
【反思】（1）在过氧化物中氧元素的化合价为-1，
故答案为：-1
（2）由于第①步反应中Na₂O₂与水反应也生成了NaOH，不能证明原变质粉末中是否含有NaOH．
故答案为：第①步反应中Na₂O₂与水反应也生成了NaOH，不能证明原变质粉末中是否含有氢氧化钠．
点评：该题考查了学生从资料中获得有效信息的能力．

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．
（2）化学反应之间、化学物质之间具有包含、并列、交叉等关系．下表中X、Y符合图2所示关系的是

（选填下列表中选项）．

	A	B	C	D
X	化合反应	置换反应	化合物	钠盐
Y	氧化反应	复分解反应	氧化物	碳酸盐

（3）类推的思维方法在化学学习中应用广泛．请用此方法解决下列问题：
①氢的氧化物有：水（H₂O）与过氧化氢（H₂O₂），以此类推钠的氧化物有：氧化钠（Na₂O）与过氧化钠，则过氧化钠的化学式为

Na₂O₂

；
②某些非金属氧化物能与碱溶液反应：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，以此类推SiO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为

SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O

．

（2013?鞍山二模）在一次化学小组的活动课上，小莉发现了一个有趣的反应；将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质．小组同学对此进行了讨论．
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？
【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na₂O+H₂O=2NaOH；过氧化钠（Na₂O₂）为淡黄色固体．
【进行猜想】小慧认为黑色颗粒是

炭[C]

，白色物质可能是Na₂O或

Na₂CO₃

；
小莉认为白色固体可能是混合物；小军认为白色物质可能是氢氧化钠．
小慧立刻否定了小军的猜想，其理由是

反应物中没有氢元素，不可能生成含有氢元素的物质

．
【实验探究】同学们对白色物质进行以下实验探究．

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取样品少量于试管中，加入适量水，震荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞溶液	溶液变成红色	白色物质为Na₂O
方案2	①取样品少量于试管中，加入适量水，震荡，样品全部溶液水，向其中加入足量的 CaCl₂溶液 CaCl₂溶液	出现白色沉淀	白色物质是 Na₂CO₃ Na₂CO₃
方案2	②静止片刻，向上层清液中滴加无色酚酞溶液	无明显现象	白色物质是 Na₂CO₃ Na₂CO₃