Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶敞口放置的過氧化鈉（Na2O2）固體，他們對該固體是否變質(zhì)產(chǎn)生了興趣，對固體成分進(jìn)行了實驗探究。

（查閱資料）

①在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣的密度是1.429g/L．在室溫下，1L水中能溶解約30mL的氧氣。

②過氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)：2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑

③過氧化鈉能與水反應(yīng)：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑

④BaCl2溶液呈中性。

（成分猜想）固體中可能有Na2O2、NaOH和Na2CO3中的一種或幾種。

（實驗驗證）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論或化學(xué)方程式
（1）取少量樣品于試管中，加水溶解，并立即將帶火星的木條伸入試管中。	有氣泡產(chǎn)生，_______	證明固體中含有Na2O2
取步驟（1）所得溶液于試管中，滴加過量的BaCl2溶液	有白色沉淀生成	證明固體中含有Na2CO3，化學(xué)方程式為_______
取步驟（2）中的上層清液于試管中，滴入1～2滴酚酞試液	溶液變紅	證明固體中含有NaOH．

（分析交流）經(jīng)過討論分析，同學(xué)們認(rèn)為步驟（3）中的結(jié)論不合理，不能證明固體中含有NaOH，理由是_______。

（繼續(xù)探究）為確定固體中是否含有NaOH，取一定質(zhì)量的樣品，利用如圖裝置進(jìn)行實驗驗證。（BaCl2溶液的體積和溫度變化對氣體體積的影響忽略不計）

（1）裝置乙中植物油的作用是_______。

（2）待反應(yīng)完全后，根據(jù)收集所得氣體的體積，進(jìn)行相關(guān)計算，得出樣品中_______的質(zhì)量。

（3）再將燒瓶中的沉淀進(jìn)行過濾、洗滌、烘干、稱量，進(jìn)行相關(guān)計算，得出樣品中_______的質(zhì)量。

（實驗結(jié)論）經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)分析，得出固體中不但含有Na2O2和Na2CO3，還含有NaOH．證明含有NaOH的依據(jù)是_______。

Answer 1

【答案】帶火星的木條復(fù)燃 BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl 過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉 防止氧氣溶于水 過氧化鈉 碳酸鈉 過氧化鈉和碳酸鈉的質(zhì)量和小于樣品質(zhì)量

【解析】

實驗驗證：

（1）取少量樣品于試管中，加水溶解，并立即將帶火星的木條伸入試管中，有氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃，是因為過氧化鈉和水反應(yīng)生成了氧氣；

取步驟（1）所得溶液于試管中，滴加過量的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，是因為碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成了白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl，實驗過程如下所示：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論或化學(xué)方程式
（1）取少量樣品于試管中，加水溶解，并立即將帶火星的木條伸入試管中。	有氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃	證明固體中含有Na2O2
取步驟（1）所得溶液于試管中，滴加過量的BaCl2溶液	有白色沉淀生成	證明固體中含有Na2CO3，化學(xué)方程式為：BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl
取步驟（2）中的上層清液于試管中，滴入1～2滴酚酞試液	溶液變紅	證明固體中含有NaOH．

分析交流：

經(jīng)過討論分析，同學(xué)們認(rèn)為步驟（3）中的結(jié)論不合理，不能證明固體中含有NaOH，理由是過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉；

繼續(xù)探究：

（1）裝置乙中植物油的作用是防止氧氣溶于水；

（2）待反應(yīng)完全后，根據(jù)收集所得氣體的體積和密度，可以計算氧氣質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑和氧氣質(zhì)量可以計算得出樣品中過氧化鈉的質(zhì)量；

（3）再將燒瓶中的沉淀進(jìn)行過濾、洗滌、烘干、稱量，根據(jù)沉淀質(zhì)量和反應(yīng)的化學(xué)方程式BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl可以計算得出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量；

實驗結(jié)論：

經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)分析，得出固體中不但含有Na2O2和Na2CO3，還含有NaOH．證明含有NaOH的依據(jù)是過氧化鈉和碳酸鈉的質(zhì)量和小于樣品質(zhì)量。