Question

过氧化钠（Na₂O₂）固体是登山队员常用的供氧剂，它能和CO₂反应生成Na₂CO₃和O₂（2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑），产生O₂供人呼吸．试计算：（计算结果保留一位小数）
（1）312gNa₂O₂与足量CO₂反应可产生氧气

 

g；
（2）若将156gNa₂O₂投入500g水中，发生反应（2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑）后，溶液中NaOH溶质的质量是多少克？所得NaOH溶液的质量分数是多少？

Answer 1

分析：（1）化学反应中，反应物和生成物之间存在一定的质量关系，这种质量关系与物质的相对分子量和物质的化学计量密不可分．因此，化学反应中的有关计算，可以根据化学方程式中物质之间恒定的质量比进行．Na₂O₂与CO₂反应可产生氧气，化学方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，根据过氧化钠和氧气的相对分子量，列比利式即可求得312gNa₂O₂与足量CO₂反应可产生氧气的质量．
（2）将156gNa₂O₂投入500g水中，一要考虑156gNa₂O₂是不是全部反应掉；二要注意反应后产生的氧气会逃逸掉，不存在溶液中．再根据发生反应的化学方程式：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑找出已知质量和未知量之间的关系，由溶质的质量分数=

溶质的质量

溶液的质量

×100%
即可求得正确答案．

解答：（1）解：根据化学方程式，找出已知质量和未知量之间的关系
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑
2×78              2×16
312                 x
列比利式求解

2×78

2×16

=

312

x

x=

312×8

39

=64.0（克）
故答案为：64.0克
（2）解：设156gNa₂O₂充分反应需水x克，根据化学方程式，找出已知质量和未知量之间的关系
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
2×78  2×18
156     x
列比利式求解

2×78

2×18

=

156

x

x=

156×9

39

=36（克）
解得156gNa₂O₂充分反应需水36克，36克远远小于500克，也就是说156gNa₂O₂投入500g水中会全部反应掉．
再设156gNa₂O₂投入500g水中生成NaOH y克、O₂z克，根据化学方程式，找出已知质量和未知量之间的关系
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
2×78      4×40  2×16
156         y      z
列比利式求解

2×78

4×40

=

156

y

2×78

2×16

=

156

z

y=

156×40

39

=160（克）     z=

156×8

39

=32（克）
解得156gNa₂O₂投入500g水中生成NaOH160克、氧气32克．而氧气不易溶于水会逃逸掉，不存在反应后的溶液中．
由 溶质的质量分数=

溶质的质量

溶液的质量

×100%
得NaOH溶液的质量分数=

160

156+500-32

×100%≈25.6%
答：溶液中NaOH溶质的质量是160克，所得NaOH溶液的质量分数约为25.6%．

点评：本题主要是结合溶质的质量分数，考察了化学反应中根据化学方程式的有关计算．元素的相对原子量一般会在题干之外注明，但是常见原子的相对原子量一定要熟记，它便于我们在计算中应用．本题设置生活情境，使我们曾强了对这一学科实用性的认识．这将会成为今后命题的一个趋向．