Question

4．過氧化鈉（Na₂O₂）可用作潛水艇有呼吸面具的供氧劑，已知：過氧化鈉（Na₂O₂）能與空氣中的H₂O或CO₂反應升成O₂，化學反應方程式為2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
稱取實驗室放置較長時間的Na₂O₂樣品（樣品中不考慮水的存在）12.08g置于錐形瓶中，加入足量的蒸餾水，共收集到氣體1.28g，再向上述錐形瓶中加入足量的澄清石灰水，充分反應后，經(jīng)過沉淀、過濾、洗滌和干燥等，得到固體4.00g，請回答下列問題；
（1）Na₂O₂長期暴露在空氣中會變質(zhì)為Na₂CO₃（填化學式）．如何檢驗Na₂O₂已經(jīng)變質(zhì)？請補充完整下列檢驗的實驗操作步驟：

實驗操作方法	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量Na2O2樣品置于試管中，加入稀鹽酸．	若產(chǎn)生氣體，將產(chǎn)生的氣體通入到澄清石灰水，若溶液 變渾濁．	則說明Na2O2已經(jīng)變質(zhì)．

（2）計算出12.08g上述樣品中Na₂O₂的純度為51.7%（結(jié)果精確到0.1%），含有NaOH的質(zhì)量為1.6g（寫出詳細計算過程）．

Answer 1

分析 （1）長期暴露在空氣中時，過氧化鈉和水反應生成的氫氧化鈉會和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉，而過氧化鈉和二氧化碳也能直接生成碳酸鈉，所以長期暴露在空氣中變質(zhì)生成碳酸鈉．確定過氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)就是確定已經(jīng)生成碳酸鈉，所以應該是加入稀鹽酸轉(zhuǎn)化得到氣體，進而將氣體通入澄清石灰水，由于結(jié)論是已經(jīng)變質(zhì)，則石灰水變渾濁．
（2）生成氣體是氧氣，可以計算過氧化鈉的質(zhì)量，生成固體是碳酸鈣，進而可求算碳酸鈉的質(zhì)量，由于“樣品中不考慮水的存在”，所以可求氫氧化鈉的質(zhì)量．

解答 解：
（1）長期暴露在空氣中時，過氧化鈉和水反應生成的氫氧化鈉會和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉，而過氧化鈉和二氧化碳也能直接生成碳酸鈉，所以長期暴露在空氣中變質(zhì)生成碳酸鈉．
由于實驗所取樣品是實驗室放置較長時間的Na₂O₂樣品，所以應該是生成了碳酸鈉．確定其變質(zhì)且得到的結(jié)論是已經(jīng)變質(zhì)，所以應該是檢驗碳酸鈉的存在，加入的試劑是稀鹽酸，生成的氣體通入到澄清石灰水中，由于結(jié)論是過氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)，所以對應的現(xiàn)象是溶液變渾濁．
（2）生成氣體是氧氣，可以計算過氧化鈉的質(zhì)量，生成固體是碳酸鈣，進而可求算碳酸鈉的質(zhì)量．
設生成1.28g氧氣對應的過氧化鈉的質(zhì)量為x
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
156                               32
x                                   1.28g
$\frac{156}{32}$=$\frac{x}{1.28g}$
x=6.24g
生成4.00g碳酸鈣需要的碳酸鈉的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH
106                             100
y                                 4.00g
$\frac{106}{100}$=$\frac{y}{4.00g}$
y=4.24g
由于樣品中不考慮水的存在，則12.08g樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為12.08g-6.24g-4.24g=1.60g
12.08g上述樣品中Na₂O₂的純度為$\frac{6.24g}{12.08g}$×100%≈51.7%
故填：（1）Na₂CO₃； 稀鹽酸；澄清石灰水；變渾濁．
（2）51.7%；1.6．

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．