Question

某化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶敞口放置的过氧化钠（Na₂O₂）固体，他们对该固体是否变质产生了兴趣，对固体成分进行了实验探究。

（查阅资料）

①在标准状况下，氧气的密度是1.429g/L．在室温下，1L水中能溶解约30mL的氧气。

②过氧化钠能与二氧化碳反应：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂↑

③过氧化钠能与水反应：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑

④BaCl₂溶液呈中性。

（成分猜想）固体中可能有Na₂O₂、NaOH和Na₂CO₃中的一种或几种。

（实验验证）

实验步骤	实验现象	结论或化学方程式
（1）取少量样品于试管中，加水溶解，并立即将带火星的木条伸入试管中。	有气泡产生，_______	证明固体中含有Na2O2
取步骤（1）所得溶液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液	有白色沉淀生成	证明固体中含有Na2CO3，化学方程式为_______
取步骤（2）中的上层清液于试管中，滴入1～2滴酚酞试液	溶液变红	证明固体中含有NaOH．

（分析交流）经过讨论分析，同学们认为步骤（3）中的结论不合理，不能证明固体中含有NaOH，理由是_______。

（继续探究）为确定固体中是否含有NaOH，取一定质量的样品，利用如图装置进行实验验证。（BaCl₂溶液的体积和温度变化对气体体积的影响忽略不计）

（1）装置乙中植物油的作用是_______。

（2）待反应完全后，根据收集所得气体的体积，进行相关计算，得出样品中_______的质量。

（3）再将烧瓶中的沉淀进行过滤、洗涤、烘干、称量，进行相关计算，得出样品中_______的质量。

（实验结论）经过实验数据分析，得出固体中不但含有Na₂O₂和Na₂CO₃，还含有NaOH．证明含有NaOH的依据是_______。

Answer

带火星的木条复燃 BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl 过氧化钠和水反应生成氢氧化钠 防止氧气溶于水 过氧化钠 碳酸钠 过氧化钠和碳酸钠的质量和小于样品质量

【解析】

实验验证：

（1）取少量样品于试管中，加水溶解，并立即将带火星的木条伸入试管中，有气泡产生，带火星的木条复燃，是因为过氧化钠和水反应生成了氧气；

取步骤（1）所得溶液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钡反应生成了白色沉淀碳酸钡和氯化钠，反应的化学方程式为：BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl，实验过程如下所示：

实验步骤

实验现象

结论或化学方程式

（1）取少量样品于试管中，加水溶解，并立即将带火星的木条伸入试管中。

有气泡产生，带火星的木条复燃

证明固体中含有Na2O2

取步骤（1）所得溶液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液

有白色沉淀生成

证明固体中含有Na2CO3，化学方程式为：BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl

取步骤（2）中的上层清液于试管中，滴入1～2滴酚酞试液

溶液变红

证明固体中含有NaOH．

分析交流：

经过讨论分析，同学们认为步骤（3）中的结论不合理，不能证明固体中含有NaOH，理由是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠；

继续探究：

（1）装置乙中植物油的作用是防止氧气溶于水；

（2）待反应完全后，根据收集所得气体的体积和密度，可以计算氧气质量，根据反应的化学方程式2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑和氧气质量可以计算得出样品中过氧化钠的质量；

（3）再将烧瓶中的沉淀进行过滤、洗涤、烘干、称量，根据沉淀质量和反应的化学方程式BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl可以计算得出样品中碳酸钠的质量；

实验结论：

经过实验数据分析，得出固体中不但含有Na2O2和Na2CO3，还含有NaOH．证明含有NaOH的依据是过氧化钠和碳酸钠的质量和小于样品质量。