Question

【题目】由CO2、H2O（g）组成的混合气体共a mol，其中CO2的物质的量分数为x．将该混合气体缓慢通过装有1mol Na2O2的真空管，充分反应后，维持120℃、1.01×105Pa．收集所得气体，冷却、称量，真空管中固体质量增加y g．
（1）若a=1，则y=（用含x代数式表示）；
（2）若a=2，x=0.5时，反应后所得气体的成份是；
（3）若a=2，y=28时，则x的取值范围；
（4）若a=1.25，试作出y与x的关系曲线，并在y轴标明曲线起点和终点的数值．

Answer 1

【答案】
（1）26x+2
（2）氧气、水
（3）0.5≤x＜1
（4）
【解析】解：（1）由反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑可知，气体与过氧化钠都按1：1反应，a=1时，混合气体与过氧化钠恰好反应，n（CO2）=ax=x，固体增重为y=28n（CO2）+2[1﹣n（CO2）]=28x+2（1﹣x）=26x+2，所以答案是：26x+2；（2）a=2，x=0.5时，n（CO2）=1mol，二氧化碳与过氧化钠恰好反应，水不反应，从Na2O2的真空管出来的气体有氧气、水蒸气，所以答案是：氧气、水；（3）a=2，y=28时，若x≥0.5，水不参加反应，根据过氧化钠计算增重为y=28n（Na2O2）=28，故0.5≤x＜1，固体增重28g；若＜0.5，二氧化碳完全反应，参加反应的水为[1﹣n（CO2）]mol，所以固体增重为y=28n（CO2）+2[1﹣n（CO2）]=28×2x+2（1﹣2x）=28，解得x=2，不符合题意，所以答案是：0.5≤x＜1；（4）当a=1.25时，若x≥0.8，水不参加反应，根据过氧化钠计算增重为y=28n（Na2O2）=28；若x＜0.8，二氧化碳完全反应，参加反应的水为[1﹣n（CO2）]mol，所以固体增重为y=28n（CO2）+2[1﹣n（CO2）]=28×2x+2（1﹣2x）=52x+2，当x=0时中含有氢气，y=2，y与x的关系曲线图为：