Question

【題目】過氧化鈉是一種淡黃色固體，有漂白性，能與水、酸性氧化物和酸反應(yīng)。

（1）一定條件下，m克的H2、CO的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物與過量的過氧化鈉完全反應(yīng)，過氧化鈉固體增重___克。

（2）常溫下，將14.0克的Na2O和Na2O2的混合物放入水中，得到400mLpH=14的溶液，則產(chǎn)生的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為___L。

（3）在200mLAl2（SO4）3和MgSO4的混合液中，加入一定量的Na2O2充分反應(yīng)，至沉淀質(zhì)量不再減少時，測得沉淀質(zhì)量為5.8克。此時生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為5.6L。則原混合液中c（SO42-）=___mol/L。

（4）取17.88gNaHCO3和Na2O2的固體混合物，在密閉容器中加熱到250℃，經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻后稱得固體質(zhì)量為15.92g。請列式計算：

①求原混合物中Na2O2的質(zhì)量B___；

②若要將反應(yīng)后的固體反應(yīng)完，需要1mol/L鹽酸的體積為多少毫升___？

Answer 1

【答案】m 1.12 2 7.8g 200mL≤V≤320mL

【解析】

(1)利用差量法，根據(jù)化學(xué)方程式CO與H2在氧氣中完全燃燒，生成CO2和H2O，生成的CO2和H2O再與Na2O2反應(yīng)；2CO+O22CO2，一氧化碳與二氧化碳物質(zhì)的量相等，Na2O2與CO2反應(yīng)2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2，質(zhì)量增重△m為2Na2CO3﹣2Na2O2＝2CO，可知，反應(yīng)后固體質(zhì)量增加量為CO的質(zhì)量；2H2+O22H2O，生成的水與氫氣物質(zhì)的量相等，Na2O2與H2O反應(yīng)2H2O+2Na2O2＝4NaOH+O2，質(zhì)量增重△m為2H2O﹣O2＝2H2，可知，反應(yīng)后固體增加的質(zhì)量為氫氣質(zhì)量；

(2)氧化鈉、過氧化鈉與水反應(yīng)后的溶質(zhì)為氫氧化鈉，根據(jù)n＝計算出氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)質(zhì)量守恒、鈉原子守恒列式計算出氧化鈉、過氧化鈉的物質(zhì)的量，最后根據(jù)c＝計算出氫氧根離子的物質(zhì)的量、根據(jù)過氧化鈉與水的反應(yīng)方程式計算出生成的標(biāo)況下氧氣的體積；

(3)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為5.6L，物質(zhì)的量為：＝0.25mol，所以過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.5mol，所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.5mol×2＝1mol，沉淀質(zhì)量為5.8克，即氫氧化鎂的質(zhì)量為5.8克，所以氫氧化鎂的物質(zhì)的量為：＝0.1mol，生成氫氧化鎂消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量為0.1×2＝0.2mol，則鋁離子轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子消耗氫氧根的物質(zhì)的量為0.8，所以鋁離子的物質(zhì)的量為0.2mol，所以溶液中硫酸根離子的物質(zhì)的量為：0.3+0.1＝0.4mol，則c＝＝2mol/L；

(4)①結(jié)合發(fā)生的反應(yīng)2Na2O2+4NaHCO3＝4Na2CO3+2H2O↑+O2↑和2Na2O2+2NaHCO3＝2Na2CO3+2NaOH+O2↑計算；

②反應(yīng)后固體為0.08mol的NaOH和0.12mol的Na2CO3，再結(jié)合反應(yīng)原理計算。

(1)CO和H2的混合氣體燃燒的方程式：2CO+O22CO2，2H2+O22H2O，與Na2O2反應(yīng)的方程式：2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2，2H2O+2Na2O2＝4NaOH+O2，通過方程式可以看出，固體質(zhì)量的增加量就是原混合氣體的質(zhì)量為mg；

(2)設(shè)14.0g混合物中含有氧化鈉xmol，含有過氧化鈉ymol，則①62x+78y＝14，最后得到的溶質(zhì)為NaOH，得到400mL pH＝14的溶液，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.4×1＝0.4mol，根據(jù)鈉原子守恒可得：②2x+2y＝0.4，聯(lián)合①②解得：x＝0.1、y＝0.1，所以0.1mol的過氧化鈉生成0.05mol的氧氣，標(biāo)況下生成的氧氣的體積為：V(O2)＝22.4L/mol×0.05mol＝1.12L；

(3)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為5.6L，物質(zhì)的量為：＝0.25mol，所以過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.5mol，所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.5mol×2＝1mol，沉淀質(zhì)量為5.8克，即氫氧化鎂的質(zhì)量為5.8克，所以氫氧化鎂的物質(zhì)的量為：＝0.1mol，生成氫氧化鎂消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量為0.1×2＝0.2mol，則鋁離子轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子消耗氫氧根的物質(zhì)的量為0.8，所以鋁離子的物質(zhì)的量為0.2mol，所以溶液中硫酸根離子的物質(zhì)的量為：0.3+0.1＝0.4mol，則c＝＝2mol/L，故答案為：2；

(4)①設(shè)Na2O2 和NaHCO3的物質(zhì)的量分別為x，y；

15.41＜15.92＜16.11 說明兩個反應(yīng)都發(fā)生，所以：78x+84y＝17.88、106y+(2x﹣y)×40＝15.92，解之得：x＝0.1mol、y＝0.12mol，故m(Na2O2)＝7.8g；

②反應(yīng)后固體為0.08mol的NaOH和0.12mol的Na2CO3，當(dāng)反應(yīng)后溶質(zhì)為NaCl、NaHCO3時，則需鹽酸體積為200mL；當(dāng)反應(yīng)后溶質(zhì)只有NaCl時，則需鹽酸體積為320mL，故鹽酸體積為200mL≤V≤320mL。