Question

【题目】钠和钾是极活泼的金属元素，钠和钾及化合物在生产和生活中有广泛的应用。

（1）写出两种可以食用的含钠化合物的化学式：________。将0.01 mol下列物质(①Na2O2；②Na2O；③Na2CO3；④NaCl)分别加入100 mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度由大到小的顺序是(溶液体积变化忽略不计)_______。

（2）由于钾比钠更活泼，制备K2O一般是用单质钾还原对应的过氧化物、硝酸盐或亚硝酸盐，试写出用钾与硝酸钾反应制取K2O的化学方程式(还有一种单质生成)：______________________。K2O2也有强氧化性，试写出其与SO2发生反应的化学方程式：_______________________。

（3）某学生用Na2CO3和 KHCO3组成的某混合物进行实验，测得如表数据(盐酸的物质的量浓度相等且不考虑HCl的挥发)

实验序号	①	②	③	④
盐酸体积/mL	50	50	50	50
固体质量/g	3.06	6.12	9.18	12.24
生成气体体积/L(标况)	0.672	1.344	1.568	1.344

根据数据计算所用盐酸的物质的量浓度为__________，原混合物样品中n(Na2CO3)∶n(KHCO3)＝_________。

Answer 1

【答案】NaHCO3、NaCl ①＝②＞③＞④ 10K＋2KNO3===6K2O＋N2↑ K2O2＋SO2===K2SO4 2 mol·L－1 1∶2

【解析】

(1)根据等物质的量的Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaCl溶于水时的反应方程式分析解答；

(2)钾与硝酸钾反应制取K2O，还有一种单质生成，该单质为N2；K2O2也有强氧化性，与SO2发生反应生成硫酸钾，据此书写方程式；

(3)①②数据可知，固体质量扩大2 倍，生成气体的体积也扩大2倍，所以固体完全反应，根据①中固体的质量和气体的量列方程组计算；④组中盐酸完全反应，根据碳酸钠首先转化为碳酸氢钠，然后盐酸与碳酸氢根离子反应生成气体，结合二氧化碳与盐酸的关系计算消耗的盐酸的物质的量和盐酸的浓度。

(1)可以食用的含钠化合物有氯化钠(NaCl)作调味剂，碳酸氢钠(NaHCO3)通常作发酵剂；由①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，②Na2O+H2O=2NaOH溶于水，二者消耗的水的量相同，生成等物质的量的NaOH，故生成的OH-浓度相同，均约为0.2mol/L，故溶液中阴离子浓度①=②；③中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④，而④中NaCl的浓度为0.1mol/L，则所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是①=②＞③＞④，故答案为：NaCl、NaHCO3；①=②＞③＞④；

(2)金属钾可以和硝酸钾之间反应生成氧化钾和氮气，反应的方程式为：2KNO3+10K=6K2O+N2↑；K2O2也有强氧化性，与SO2发生反应，+4价的硫被氧化成+6价，生成硫酸钾，反应为：SO2+K2O2═K2SO4，故答案为：2KNO3+10K=6K2O+N2↑；SO2+K2O2═K2SO4；

(3)①②数据可知，固体质量扩大2 倍，生成气体的体积也扩大2倍，所以固体完全反应，设3.06g原混合物样品中 n(Na2CO3)为xmol，n(KHCO3)为ymol，则：x+y＝，106x+100y＝3.06，解得：x=0.01、y=0.02，原混合物样品中 n(Na2CO3)∶n(KHCO3)=1∶2，④组固体质量12.24g，n(Na2CO3)为0.04mol，n(KHCO3)为0.08mol，碳酸钠首先转化为碳酸氢钠，消耗盐酸为：0.04mol，而碳酸氢根离子与盐酸反应生成二氧化碳1.344L，二氧化碳的物质的量==0.06mol，消耗盐酸为0.06mol，所以盐酸的物质的量为0.06+0.04=0.1mol，c==2 molL-1；故答案为：2 molL-1；1∶2。