Question

（2013?石景山區二模）固體過氧化鈉（Na₂O₂）可用在呼吸面具中作為氧氣來源，這是因為Na₂O₂能跟CO₂反應生成碳酸鈉和O₂，也能跟H₂O反應生成氫氧化鈉和O₂．某呼吸面具在使用后，同學們為了檢驗反應后固體的成分，進行了如下探究活動．
[查閱資料]
（1）人呼出氣體中CO₂含量約為4%，水蒸氣約為1.1%．
（2）碳酸鈉溶液呈堿性．
（3）CaCl₂溶液呈中性；CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓
[猜想與假設]固體可能為：①Na₂CO₃；②Na₂O₂和Na₂CO₃；③NaOH和Na₂CO₃；④

NaOH、Na₂O₂和Na₂CO₃

．
[進行實驗]

實驗	操作	現象
1	取少量固體放入試管中，滴加足量的稀鹽酸	產生大量氣泡
2	取少量固體放入試管中，加足量水，再滴加無色酚酞溶液	無氣泡出現，溶液變紅
3	取少量固體放入試管中，加足量水，再滴加澄清石灰水	無氣泡出現，產生白色沉淀

[解釋與結論]
根據上述實驗現象判斷，固體中一定含有

Na₂CO₃

，可能含有

NaOH

．
為進一步確認可能含有的物質，請設計實驗進行驗證．

實驗操作	實驗現象與結論

[反思與評價]
實驗過程中，同學們還發現向固體中加入足量稀鹽酸時試管有熱感．同學們認為根據此現象可以判斷固體中含有氫氧化鈉．該結論的得出是不嚴謹的，你認為還需進行的操作是

取碳酸鈉固體于試管中加入適量稀鹽酸，測量溫度變化

．

Answer 1

分析：【猜想與假設】④因為過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉、過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉、還含有沒反應完的過氧化鈉；【進行實驗】加入鹽酸有氣泡說明含有碳酸鈉，加足量水，再滴加無色酚酞溶液無氣泡出現，溶液變紅，說明沒有過氧化鈉，再進一步進行分析即可；【解釋與結論】根據三個實驗現象得出正確的結論；設計實驗進行驗證：先除去其中的碳酸鈉，再滴加酚酞驗證是否含有氫氧化鈉即可；[反思與評價]加入鹽酸量多影響實驗效果．

解答：解：【猜想與假設】④過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉、過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉、還有可能含有沒反應完的過氧化鈉，所以三種固體都有可能有；
[進行實驗]加入鹽酸有氣泡說明含有碳酸鈉，加足量水，再滴加無色酚酞溶液無氣泡出現，溶液變紅，說明沒有過氧化鈉，因為碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀，所以取少量固體放入試管中，加足量水，再滴加澄清石灰水，現象是無氣泡出現，產生白色沉淀；
【解釋與結論】加入鹽酸有氣泡說明含有碳酸鈉，加足量水，再滴加無色酚酞溶液無氣泡出現，溶液變紅，說明沒有過氧化鈉，所以一定含有碳酸鈉，一定沒有過氧化鈉，可能含有氫氧化鈉；
設計實驗進行驗證：驗證其中是否含有氫氧化鈉，利用氯化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以用氯化鈣將碳酸鈉除掉，再向溶液中加入酚酞，如果溶液變紅，說明含有氫氧化鈉，如果不變紅，說明沒有氫氧化鈉；
[反思與評價]加入鹽酸量多影響實驗效果，所以取碳酸鈉固體于試管中加入適量稀鹽酸，測量溫度變化．
故答案為：【猜想與假設】④Na₂CO₃、NaOH和Na₂O₂；【進行實驗】無氣泡出現，產生白色沉淀；【解釋與結論】Na₂CO₃；NaOH；

實驗操作	實驗現象與結論
①取少量固體于試管中，加足量水溶解，再加入過量CaCl2溶液 ②向上層清液中滴加無色酚酞溶液	產生白色沉淀 若溶液變為紅色，則含氫氧化鈉 若無明顯現象，則不含氫氧化鈉

【反思與評價】
取碳酸鈉固體于試管中加入適量稀鹽酸，測量溫度變化．

點評：化學實驗現象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，并有助于提高觀察、實驗能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握觀察實驗現象的方法．