Question

“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．	\

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______．

Answer

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．
【解析】
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．