Question

20．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．实验室有一瓶放置了较长时间的过氧化钠粉末，同学们取3.00g粉末决定探究其中的成分．
【提出问题】这瓶过氧化钠粉末中有哪些成分？
【查阅资料】2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂
【猜想与假设】
（1）粉末成分是Na₂O₂和NaOH的混合物
（2）粉末成分是Na₂O₂和Na₂CO₃或NaOH和Na₂CO₃的混合物
（3）粉末成分是Na₂O₂、NaOH 和Na₂CO₃的混合物…
【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取3.00g粉末于一支大试管中，加入适量的水，共收集 到0.32g气体，然后用带火星木条检验生成的气体．	固体完全溶解， 带火星的木条复燃	该固体样品中含有Na2O2， 其质量为1.56g
②继续向上述试管中加入足量的石灰水，充分反应．	生成白色沉淀	化学方程式 Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH
③将②中物质过滤，得到滤渣，将其洗涤、 干燥并称量，得固体1.00g．

【得出结论】同学们经过实验和计算分析，该固体样品中所含物质有Na₂O₂、NaOH和Na₂CO₃．

Answer 1

分析 【猜想与假设】根据过氧化钠与水反应，与二氧化碳反应的生成物考虑可能猜想；
【实验探究】根据气体的检验方法可知是氧气，根据加入足量石灰水有白色沉淀产生，说明含有碳酸钠；
【得出结论】根据（3）的现象得结论；
【拓展应用】根据过氧化钠的质量求得氧气的质量．

解答 解：【猜想与假设】Na₂O₂与二氧化碳反应生成Na₂CO₃和氧气，所以固体可能是碳酸钠和过氧化钠的混合物；
【实验探究】检验气体用的是带火星的木条，所以是氧气，氧气能使带火星的木条复燃；根据将②中物质过滤，得到滤渣可知有白色沉淀生成，化学方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
【得出结论】固体样品中所含物质有Na₂O₂、NaOH 和Na₂CO₃；
【拓展应用】解：设反应生成氧气的质量为x
2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂
156                32
15.6g               x
$\frac{156}{32}=\frac{15.6g}{x}$
x=3.2g
答：反应生成的氧气质量为3.2g．
故答案为：
【猜想与假设】（2）Na₂O₂和Na₂CO₃或NaOH 和Na₂CO₃
【实验探究】

实验现象	实验结论
带火星的木条复燃	1.56g
生成白色沉淀	Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH

【得出结论】Na₂O₂、NaOH 和Na₂CO₃

点评 解答本题的关键是要知道收集到0.32g气体是氧气质量，将②中物质过滤，得到滤渣，将其洗涤、干燥并称量，得固体1.00g属于碳酸钙的质量．