Question

如圖23所示測定Na₂O₂(含Na₂O雜質(zhì))純度的實(shí)驗(yàn)裝置，不同時(shí)間電子天平的讀數(shù)如列表所示：

實(shí)驗(yàn)操作	時(shí)間/s	電子天平讀數(shù)/g
燒杯+水		370.000
燒杯+水+樣品	0	377.640
	30	376.920
	60	376.400
	90	376.200
	120	376.200

試計(jì)算樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并估算最后溶液的pH。?

圖2-3

Answer 1

w (Na₂O₂)=91.9%　pH=14

解析:

由表中數(shù)據(jù)可知，所取樣品的質(zhì)量為377.640 g-370.000 g=7.640 g，樣品投入水中，放出氧氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，電子天平的讀數(shù)逐漸減少，至90 s開始讀數(shù)不變，說明此時(shí)過氧化鈉已反應(yīng)完全，此時(shí)的質(zhì)量減少量即為反應(yīng)生成的氧氣的質(zhì)量377.640 g-376.200 g=1.440 g。設(shè)樣品中Na₂O₂的質(zhì)量為x，生成的NaOH的物質(zhì)的量為y，則有

2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑?

156g                4 mol 32g

x??         y?  1.440g

x==7.020 g?

y==0.180 mol?

w(Na₂O₂)=×100%=91.9%

m(Na₂O)=7.640 g-7.020 g=0.62 g?

設(shè)與水反應(yīng)生成的NaOH的物質(zhì)的量為z，則有?

Na₂O+H₂O2NaOH?

62 g    2 mol?

0.62 g     z?

z==0.02 mol?

c(OH^-)=c(NaOH)==1 mol·L^-1?

c(H⁺)=10^-14mol·L^-1pH=14。