题目内容

20.取agNa2O2与bgNaHCO3固体混合物,置于密闭容器中,加热到250℃,充分反应后,最后排出的气体和剩余固体均由两种物质组成.问:
(1)排出的气体和留下的固体成分各是什么?
(2)$\frac{a}{b}$的取值范围?

分析 混合物在密闭容器中加热到250℃时,可能发生如下反应:
①2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O↑
②2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
③2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 
④2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O?
反应生成气体产物是O2和H2O(g),根据方程式,从质量守恒的角度计算.

解答 解:(1)混合物在密闭容器中加热到250℃时,可能发生如下反应:
①2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O↑
②2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
③2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 
④2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O?
反应生成气体产物是O2和H2O(g),依题意可知,残余的固体为Na2CO3和NaOH,答:反应生成气体产物是O2和H2O(g),依题意可知,残余的固体为Na2CO3和NaOH;
(2)生成的气体为O2和H2O(g),则有总反应式为?
bNaHCO3+aNa2O2=bNa2CO3+(2a-b)NaOH+(b-a)H2O+$\frac{a}{2}$O2
所以 2a-b>0,$\frac{a}{b}$>$\frac{1}{2}$,b-a>0,$\frac{a}{b}$<1.故$\frac{a}{b}$的数值范围:$\frac{1}{2}$<$\frac{a}{b}$<1.
答:取值范围为:$\frac{1}{2}$<$\frac{a}{b}$<1.

点评 本题考查了有关混合物反应的计算,题目难度较大,解题根据是根据题中信息判断反应产物的组成,注意质量守恒在化学计算中的应用,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.

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