过氧化钠(Na
2O
2)是一种淡黄色固体.在一次科技活动中,某化学兴趣小组的同学将包有Na
2O
2固体的棉花放入了如图1的实验装置中,当倾倒二氧化碳时,发现了______现象;同时也惊奇地发现棉花团燃烧了起来.
【提出问题】棉花团为什么会燃烧起来呢?
【查阅资料】
(1)在常温下Na
2O
2能和CO
2反应生成一种气体和碱性物质.
(2)在常温下Na
2O
2能和水发生反应:2Na
2O
2+2H
2O═4NaOH+O
2↑
(3)无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
【设计实验】经过讨论后,小组同学设计了如图2的实验进行探究.
【实验步骤】
①检查整套装置的气密性;
②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有足量的Na
2O
2固体,烧杯内盛有饱和的澄清石灰水),并按图2组装整套实验仪器;
③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内;
④一段时间后,在P处放置一根带火星的小木条,观察现象.
注:整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响.
【实验现象】
①无水硫酸铜______;②带火星的小木条复燃;③______.
【实验分析】
(1)“小木条复燃”说明Na
2O
2和CO
2反应生成了______;实验现象③说明该反应放出了热量;同时棉花团是可燃物,棉花团因为同时满足燃烧所需的三个条件,所以燃烧起来了.
(2)请你写出Na
2O
2和CO
2反应的化学方程式______
【拓展提高】
同学们在实验室发现一瓶放置了较长时间的过氧化钠粉末,已知发生了部分变质,同学们取3.00g变质粉末决定探究其中的成分及其质量.
【提出问题】变质的过氧化钠粉末中有哪些成分,它们的质量是多少?
【猜想与假设】
(1)粉末成分是Na
2O
2和NaOH的混合物
(2)粉末成分是______的混合物
(3)粉末成分是Na
2O
2、NaOH 和Na
2CO
3的混合物…
【设计实施方案】
实验步骤 | 实验现象 |
①取15g变质粉末于一支大试管内,加入适量的水,共收集到1.6g气体,然后用带火星木条检验生成的气体. | 固体完全溶解,有气泡产生,带火星的小木条复燃 |
②继续向上述试管中加入足量的石灰水,充分反应. | 有白色沉淀生成 |
③将②中物质过滤,得到滤渣,将其洗涤、干燥并称量,得固体5g. | |
【解释与结论】同学们经过认真计算分析,确定了粉末中含有的成分及质量
计算过程:
【反思与评价】
(1)实验室在保存过氧化钠时应注意密封保存.
(2)有同学提出把第②步实验中足量的石灰水改为足量氯化钙溶液,至沉淀不再生成时过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液,若液体变红,则证明原粉末中有NaOH.你认为该方案是否合理并说明理由______.
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