取x g NaHCO3和Na2O2的固体混合物放入一密闭容器中加热至250℃.充分反应后排出所有气体．将反应后的固体分成完全相同的两份.将其中一份投入到足量的BaCl2溶液中.最后可得到3.94g沉淀．另一份溶于适量的水.无气体放出.再向水溶液中缓缓加入盐酸.产生气体与所加盐酸体积之间的关系如图所示．过氧化钠能发生的一些反应:2Na2O2+2H2O� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．

取x g NaHCO₃和Na₂O₂的固体混合物放入一密闭容器中加热至250℃，充分反应后排出所有气体．将反应后的固体分成完全相同的两份，将其中一份投入到足量的BaCl₂溶液中，最后可得到3.94g沉淀．另一份溶于适量的水，无气体放出，再向水溶液中缓缓加入盐酸，产生气体与所加盐酸体积之间的关系如图所示．
过氧化钠能发生的一些反应：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；2Na₂O₂+2CO₂═2NaCO₃+O₂↑；NaCO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl；NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O．
试回答下列问题：
（1）加入盐酸后产生气体的在标准状况下的体积为0.448 L．
（2）将密闭容器中排出气体的化学式及对应的物质的量填入表格（有多少种填多少种）

化学式	H₂O	O₂	-
物质的量（mol）	0.05	0.00175	-

（3）反应后的固体的成分（填化学式）NaOH、Na₂CO₃．
（4）x=6.09．

分析 Na₂O₂与等物质的量的NaHCO₃混合后，在密闭容器中充分加热，可能发生的反应有：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，根据二者的物质的量的关系来判断残留固体；
（1）生成3.94g沉淀是碳酸钡，根据碳守恒求出二氧化碳的体积；
（2）根据质量守恒定律计算出碳酸氢钠、过氧化钠的物质的量，再根据碳酸氢钠的分解方程式计算出生成二氧化碳和水的反应；根据过氧化钠的物质的量计算出生成氧气的物质的量；根据过氧化钠与水、二氧化碳的反应方程式计算出剩余水的物质的量；
（3）据图象数据来确定固体的组成；
（4）由原子守恒可以求出NaHCO₃和Na₂O₂的固体混合物中各成份的量，进而计算物质的量．

解答解：（1）另一份溶于适量的水，无气体放出，则加入盐酸后生成的气体为二氧化碳，生成3.94g沉淀是碳酸钡，根据碳原子守恒可知：n（CO₂）=n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol，所以标准状况下生成的二氧化碳体积为：V=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，
故答案为：0.448；
（2）根据碳守恒可知，n（NaHCO₃）=n（CO₂）=0.02mol×2=0.04mol，根据钠守恒可知n（Na₂O₂）=$\frac{0.2mol/L×275ml×1{0}^{-3}L/ml×2-0.04mol}{2}$=0.035mol，由方程式可知：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，生成0.02mol的二氧化碳和0.02mol的水，再根据2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，0.035mol过氧化钠完全反应生成0.0175mol氧气；0.02mol二氧化碳完全反应消耗0.02mol过氧化钠，剩余的0.015mol过氧化钠完全反应消耗0.015mol水，所以还剩余水的物质的量为：0.02mol-0.015mol=0.005mol，
故答案为：

化学式	H₂O	O₂
物质的量（mol）	0.005	0.00175

；
（3）由图象可知，因为175＞275-175，所以固体混合物为NaOH、Na₂CO₃，故答案为：NaOH、Na₂CO₃；
（4）根据碳守恒可知，n（NaHCO₃）=n（CO₂）=0.02mol×2=0.04mol，根据钠守恒可知n（Na₂O₂）=$\frac{0.2mol/L×275ml×1{0}^{-3}L/ml×2-0.04mol}{2}$=0.035mol，固体的质量为：0.04×84+0.035×78=6.09g，故x=6.09g，
故答案为：6.09．

点评本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．