Question

【题目】一块表面被氧化的钠，投入足量水中充分反应，放出3.36L（标准状况）的气体，该气体在电火花下刚好完全反应；测得反应后溶液的体积为200mL，此溶液与100mL6mol/L的盐酸恰好完全中和。试计算（简要写出计算过程）：

（1）反应所得NaOH溶液的物质的量浓度是多少______？

（2）该表面被氧化的钠各成分的质量是多少g______？

Answer 1

【答案】3mol/L m(Na) =4.6g 、m(Na2O)=6.2g 、m(Na2O2)=7.8g

【解析】

表面已氧化变质的金属Na投入水反应生成的气体在电火花下刚好完全反应，说明生成的气体为氢气和氧气的混合物，因此该固体中含有钠、过氧化钠，根据与盐酸反应的氢氧化钠的量分析判断有无氧化钠，再结合反应的方程式分析计算。

(1)表面已氧化变质的金属Na投入水，无论是钠、氧化钠还是过氧化钠与水反应均生成氢氧化钠，因此所得溶液为氢氧化钠溶液，所得溶液200mL与100mL6mol/L盐酸恰好反应，最终溶质为NaCl，所得200mL溶液中n(Na+)=n(Cl-)=6mol/L×0.1L=0.6mol， 由Na元素守恒，溶液中氢氧化钠的物质的量为0.6mol，NaOH溶液的物质的量浓度==3mol/L，答：反应所得NaOH溶液的物质的量浓度是3mol/L；

(2)收集到气体3.36L，气体的物质的量n==0.15mol，该气体在电火花下刚好完全反应，说明生成的气体为氢气和氧气的混合气体，且n(H2)∶n(O2)=2∶1，即n(H2)=0.1mol，n(O2)=0.05mol，根据2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，需要钠0.2mol，质量为0.2mol×23g/mol=4.6g，根据2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑，则表面的过氧化钠为0.1mol，质量=0.1mol×78g/mol=7.8g，根据钠元素守恒，表面生成的氧化钠的物质的量==0.1mol，质量为0.1mol×62g/mol=6.2g，答：表面被氧化的钠各成分的质量分别为m(Na) =4.6g 、m(Na2O)=6.2g 、m(Na2O2)=7.8g。