Question

【题目】学习小组研究钠的燃烧反应产物，取金属钠(表面已被氧化)，吸干煤油，置于坩埚内，上方倒扣盛满O2集气瓶，加热一段时间，充分反应后观察到产物为白色固体和淡黄色固体的混合物，测得反应前后各物质的质量如下表：

		质量/g
反应前	坩埚	100
	盛有金属钠的坩埚	105.4
反应后	盛有固体产物的坩埚	107.4

请回答下列问题：

(1)根据实验现象，推测固体产物成分为___________________（填化学式）

(2)将产物全部溶于水，观察到有气泡生成，写出该反应的化学方程式为________。

(3)测得上述溶液中n(Na+)=0.2mol，通过计算证实加热过程中存在表面的Na2O转化为Na2O2。___________________

Answer 1

【答案】Na2O、Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 由表中数据可知，反应前=0.235mol>0.2mol，反应前为Na、Na2O的混合物，设物质的量分别为x、y，则23x+62y=5.4，x+2y=0.2，解得x=0.1mol、y=0.05mol，则Na、Na2O的质量分别为2.3g、3.1g，如只有Na加热生成Na2O2，生成的质量Na2O2为0.05mol×78g/mol=3.9g，100g+3.1g+3.9g=107g<107.4g，说明加热过程中存在表面的Na2O转化为Na2O2

【解析】

(1)根据观察到固体产物为白色固体和淡黄色固体确定物质的成分；

(2)Na2O2与水反应生成氧气，产生气泡；

(3)假设反应前固体完全为Na，计算其物质的量并与0.2mol进行比较判断固体的成分，然后设物质的量分别为x、y，则23x+62y=5.4，x+2y=0.2，解得x=0.1mol、y=0.05mol，确定固体中含有Na、Na2O的质量分别为2.3g、3.1g，再用极端法进行计算，若其中Na完全转化为Na2O2时产物的质量与坩埚的质量合并与107.4g进行比较，判断Na2O是否被氧化为Na2O2，以此来解答。

(1)观察到产物为白色固体和淡黄色固体，则可确定产物为Na2O、Na2O2；

(2)Na2O2与水反应生成氧气，因此会观察到产生气泡，反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

(3)根据表中数据可知，若反应前的固体物质完全是Na，其物质的量=0.235mol>0.2mol，说明反应前固体为Na、Na2O的混合物，设混合物中Na、Na2O物质的量分别为x、y，则23x+62y=5.4，x+2y=0.2，解得x=0.1mol、y=0.05mol，则m(Na)=0.1mol×23g/mol=2.3g；m(Na2O)=0.05mol×62g/mol=3.1g。如只有Na加热生成Na2O2，则其生成的质量Na2O2的质量m(Na2O2)=0.05mol×78g/mol=3.9g，可知100g+3.1g+3.9g=107g<107.4g，说明加热过程中也存在表面的Na2O转化为Na2O2。