题目内容
7.过氧化钠(Na2O2)可用作潜水艇有呼吸面具的供氧剂.实验室有一瓶放置较长时间的过氧化钠样品,某化学研究小组对其成分和性质进行了如下探究.【查阅资料】过氧化钠能与空气中的水或二氧化碳反应生成氧气.
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【提出问题】这瓶过氧化钠是否变质?
【猜想与假设】
假设1:过氧化钠未变质;
假设2:过氧化钠部分变质;
假设3:你还能提出的假设是过氧化钠全部变质;
【实验探究1】请你设计实验方案验证上面的猜想.
| 序号 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1) | 假设1成立 | ||
| (2) | 假设2成立 | ||
| (3) | 假设3成立 |
【实验探究2】小东取部分固体于试管中,加入适量水溶解,然后再加入足量的氧化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,游溶液变红则说明变质的过氧化钠中含有氢氧化风钠.
【定性分析】
(1)由【实验探究2]可以确定在加入氯化钙溶液前,溶液中含有的溶质是NaOH、Na2CO3(填化学式).
(2)小明认为,由上述实验无法确定原固体样品中是否含有氢氧化钠,理由是过氧化钠和水反应也能生成氢氧化钠.
【定量研究】称取6.04g的过氧化钠样品于锥形瓶中,加入足量的蒸馏水,共收集到气体0.64g,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、干燥等,得到固体2.00g.
(1)写出加入石灰水后的化学反应方程式Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH;
(2)6.04g上述样品中,含有氢氧化钠的质量是0.8g.
【反思与提高】过氧化钠长期暴露在空气中,最终会变质为Na2CO3(填化学式).
分析 根据过氧化钠的变质程度提出猜想;根据过氧化钠变质生成的物质的性质进行分析解答;氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀;根据提供的数据结合化学方程式计算确定物质IDE类别.
解答 解:(1)还可以提出的猜想是过氧化氢全部变质,故填:过氧化钠全部变质;
(2)若是过氧化钠没有变质,没有碳酸钠生成,则可以取固体溶于水加入氯化钙溶液,没有白色沉淀产生,说明猜想1成立;
若是过氧化氢部分变质,则还含有过氧化钠,加入水能生成氧气,可以使带火星的木条复燃,由于变质生成碳酸钠,可以加入氯化钙溶液会产生白色沉淀;
若是过氧化钠全部变质,则取固体加入水没有气体产生,故答案为:
| 序号 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1) | 取部分固体于试管中,加入适量的水溶解,然后向溶液中加入足量的氯化钙溶液 | 无沉淀产生 | 假设1成立 |
| (2) | 取部分固体于试管中,加入足量的水,在试管口插入带火星的木条 再向试管中的溶液加入足量的氯化钙溶液 | 木条复燃 有沉淀产生 | 假设2成立 |
| (3) | 取部分固体与试管中加入足量的水,在试管口插入带火星的木条 | 木条不复燃 | 假设3成立 |
(2)过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠,所以不能确定是否含有氢氧化钠,故填:过氧化钠和水反应也能生成氢氧化钠;
定量研究:(1)碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故填:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH;
(2)设过氧化钠的质量为x
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
156 32
x 0.64g
$\frac{156}{32}=\frac{x}{0.64g}$ x=3.12g
设碳酸钠的质量为y
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
106 100
y 2.00g
$\frac{106}{100}=\frac{y}{2.00g}$ y=2.12g
故氢氧化钠的质量为:6.04g-3.12g-2.12g=0.8g
故填:0.8g;
反思与提高:过氧化钠长期暴露在空气中,最终生成的是碳酸钠,故填:Na2CO3.
点评 本题考查的是常见的物质变质成分的实验探究,完成此题,可以依据已有的知识进行.
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