题目内容

16．钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用．例如：Na2O2在医院、潜水、高空飞行中用作供氧剂．
（1）制备Na2O2的反应为：4Na+O2$\stackrel{180-200℃}{→}$2Na2O   2Na2O+O2$\stackrel{300-400℃}{→}$2Na2O2．
①实验测得某过氧化钠样品含有少量氧化钠杂质，其中钠、氧原子个数比为10：9.5，该样品中Na2O2的纯度为91.9%．
②取上述过氧化钠样品7.64g放入烧杯中，加入足量水，搅拌，使固体完全溶解，冷却后，在容量瓶中配制成100mL溶液，则该溶液中OH-离子的物质的量浓度为2.00mol/L．
（2）某同学为了检验引起光化学烟雾的气体成分（NO、CO、NO2、HCHO、CH3OH、CH4等），查阅资料得知：Na2O2+2NO→2NaNO2、Na2O2+2NO2→2NaNO3，于是取用a gM气体与b g 氧气混合后，用电火花不断引燃，充分反应后，气体通过足量Na2O2，Na2O2固体质量增加c g．
①若a=c，则M气体的成分可能含有NO、CO、NO 2 、HCHO、CH 3 OH．
②若2a=c，则M气体可能是什么气体？通过计算回答．

分析 （1）①设样品中氧化钠和过氧化钠的物质的量分别是x和y，根据钠、氧原子个数比为10：9.5可知，（2x+2y）：（x+2y）=10：9.5，解得y=9x，据此计算样品中过氧化钠的纯度；
②7.64g样品中过氧化钠的质量是7.64g×91.9%=7.0g，所以过氧化钠的物质的量是7.0g÷78g/mol=0.09mol，所以氧化钠的物质的量是0.01mol．根据钠原子守恒可知，溶液中氢氧化钠的物质的量是0.09mol×2+0.01mol×2=0.2mol，所以溶液中OH-的浓度=0.2mol÷0.1L=2.00mol/L．
（2）①若a=c，这说明固体增加的质量就是气体的质量，则根据方程式Na 2 O 2 +2NO→2NaNO 2、Na 2 O 2+2NO 2→2NaNO 3 可知，气体可能含有NO、NO 2 ．又因为CO+Na 2 O 2→Na 2 CO 3 、H 2+Na 2 O 2 →2NaOH，这说明气体的组成只要满足（CO）n（H 2 ）m即可保证燃烧后的气体通过过氧化钠时，过氧化钠增加的质量就是气体的质量，因此气体还可能含有CO、HCHO、CH 3 OH．
②若2a=c，这说明固体增加的质量是气体质量的2倍，因此最终参加反应的氧气的质量恰好等于气体的质量．根据方程式2CnHmOz+（m+2n）Na 2 O 2 +（n-z） O 2 →2mNaOH+2nNa 2 CO 3 可知，24n+2m+32z=32n-32z，解得4n=m+32z，所以只有当n=1、m=4、z=0时成立，即该气体是甲烷．

解答 解：（1）①设样品中氧化钠和过氧化钠的物质的量分别是x和y，
根据钠、氧原子个数比为10：9.5可知，
（2x+2y）：（x+2y）=10：9.5，解得y=9x，所以样品中过氧化钠的纯度是$\frac{78y}{78y+62x}$×100%=91.9%，
故答案为：91.9%；
②7.64g样品中过氧化钠的质量是7.64g×91.9%=7.0g，所以过氧化钠的物质的量是$\frac{7.0g}{78g/mol}$=0.09mol，
所以氧化钠的物质的量是0.01mol，
根据钠原子守恒可知，溶液中氢氧化钠的物质的量是0.09mol×2+0.01mol×2=0.2mol，
所以溶液中OH - 的浓度=$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2.00mol/L，故答案为：2.00mol/L；
（2）①若a=c，这说明固体增加的质量就是气体的质量，则根据方程式Na 2 O 2 +2NO→2NaNO 2、Na 2 O 2+2NO 2→2NaNO 3 可知，
气体可能含有NO、NO 2 ，又因为CO+Na 2 O 2→Na 2 CO 3 、H 2+Na 2 O 2 →2NaOH，这说明气体的组成只要满足（CO）n（H 2 ）m即可保证燃烧后的气体通过过氧化钠时，过氧化钠增加的质量就是气体的质量，因此气体还可能含有CO、HCHO、CH 3 OH，
故答案为：NO、CO、NO 2 、HCHO、CH 3 OH；
②若2a=c，这说明固体增加的质量是气体质量的2倍，因此最终参加反应的氧气的质量恰好等于气体的质量，
根据方程式2CnHmOz+（m+2n）Na 2 O 2 +（n-z） O 2 →2mNaOH+2nNa 2 CO 3 可知，
24n+2m+32z=32n-32z，
解得4n=m+32z，
所以只有当n=1、m=4、z=0时成立，
即该气体是甲烷，
答：M气体可能是CH4．

点评 本题考查了物质性质和反应定量关系的计算分析，主要是通式的理解应用，物质性质是解题关键，题目难度较大．

练习册系列答案
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4．短周期原子序数依次递增的A、B、C、D、E、F六种元素，已知B原子最外层电子数是A原子次外层电子数的3倍，是D原子最外层电子数的2倍；C原子内层电子总数是最外层电子数10倍；A、B、D三种元素的原子最外层电子数之和为13；A和B原子最外层电子数与D和F原子最外层电子数之和相等；D和E是相邻两种元素．
（1）E元素基态原子的核外电子占用了8个原子轨道；F元素的名称：氯．
（2）A和E元素的最高价含氧酸的酸性较强的是H2CO3；（填化学式）
（3）A、B、C三种元素组成原子个数比n（A）：n（B）：n（C）=1：3：2的化合物，用离子方程式表示该化合物的水溶液显碱性的原因CO32-+H2O?HCO3-+OH-．
（4）B、C、D三种元素原子半径最大的是Na（填元素符号），离子半径最小的是Al3+（填离子符号）．M元素与D元素位于不同主族，但由于二者的电负性相近，导致某些性质相似．将M的最高价氧化物溶于C的氢氧化物的水溶液中，发生反应的离子方程式为BeO+2OH-=BeO22-+H2O．
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7．化学式与俗名相符的是（　　）
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4．分子式为C5H10O且能发生银镜反应的有机物种数是（　　）
A．3种B．4种C．5种D．6种
11．（1）下列实验操作或实验所得出的结论一定正确的是D（填序号）
A．加热NH4Cl晶体时，用湿润红色石蕊试纸靠近试管口，检验NH3的生成
B．把氢氧化钠固体在烧杯中溶解后立即转移到容量瓶中，然后加水定容
C．除去蛋白质中混有的少量NaCl，加入AgNO3溶液后过滤
D．把装有二氧化氮和四氧化氮混合气体的烧瓶浸入到热水中气体颜色加深．
（2）同学们已经学习了同位素、同素异形体、同分异构体这些概念．下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在下表中．
①和
②和
③金刚石与石墨；
④氕、氘与氚；
⑤16O、17O和18O；
⑥乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）；⑦氧气（O2）与臭氧（O3）
类别同位素同素异形体同分异构体
组号
1．某同学做元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案如表，请按要求完成表格：
（1）实验目的：探究同周期元素性质递变规律．
（2）实验内容：写出相应的离子方程式
实验方案实验现象有关离子方程式
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞Mg+2H2O（热水）═Mg（OH）2+H2↑
②钠与滴有酚酞试液的冷水反应2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
③镁带与2mol/L的盐酸反应Mg+2H+═Mg2++H2↑
④铝条与2mol/L的盐酸反应2Al+6H+=2Al3++3H2↑
8．下列有关说法正确的是（　　）
A．氢氧化钠能与盐酸反应，可用作治疗胃酸过多的药剂
B．氧化铝具有很高的熔点，可制耐高温耐火材料
C．常温下，浓硝酸不跟铁发生化学反应，可用铁制容器盛装浓硝酸
D．钠具有极强的还原性，可用钠与CuCl2溶液反应制取铜
5．在相同条件下，金属钠与下列物质反应，其中反应速率最慢的是（　　）
A．H2OB．H2CO3C．C6H5OHD．CH3CH2OH
6．下列反应中，属于加成反应的是（　　）
A．CH4+2O2 $\stackrel{点燃}{→}$CO2+2H2OB．CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
C．2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑D．

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