Question

将m mol Na₂O₂和n mol NaHCO₃固体的混合物放在密闭容器中加热至250℃，使其充分反应后排出气体。

    (1)试分析讨论m与n的比值跟容器内剩余固体的成分，排出的气体的成分之间的关系，填写下表：

	m/n	剩余固体成分	排出的气体
①		Na2CO3	O2，CO2，H2O(气)
②
③	＜m/n＜1
④	1
⑤		Na2CO3，NaOH，Na2O2

    (2)当排出的气体只含O₂和H₂O(气)，且它们的物质的量相等时，原固体混合物中Na₂O₂和NaHCO₃的物质的量之比为________，写出其推算过程。

 

Answer 1

答案：
解析：

可能发生的化学反应有：     2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑ + H2O     2Na2O2 + 2CO22Na2CO3 + O2↑    4NaOH +↑     根据化学方程式中反应物、生成物的物质的量之比进行讨论推算。讨论时可从=及=1这两种情况着手，由此扩展到分别小于，与1之间，大于1的情况。(1)填表如下： ① ＜     ②   Na2CO3 O2，H2O ③   Na2CO3，NaOH O2，H2O ④   Na2CO3，NaOH O2 ⑤ ＞1   O2     (2)设由CO2与Na2O2反应产生的O2为x mol，则消耗Na2O2和CO2均为2x mol，因为排出的气体只有O2和水汽，所以可知发生分解的NaHCO3为4x mol，得到的H2O为2x mol。     又设Na2O2与H2O反应时产生y mol O2，那么耗去的Na2O2和H2O约为2y mol，剩余的H2O即为(2x－2y)mol。     按题意：x+y=2x－2y，得=     由上述分析知，Na2O2，共为(2x+2y)m－1，NaHCO3为4x mol。     当x=3时，y=1，所以Na2O2为8 mol时NaHCO3为12 mol，其物质的量之比为2∶3。

提示：

Na2O2和 NaHCO3在一起加热发生反应：4NaHCO3 + 2Na2O24Na2CO3 + H2O↑ + O2↑，若NaHCO3过量，继续分解： 2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑ + H2O↑，而如果Na2O2过量，2Na2O2 + 2H2O ＝ 4NaOH + O2↑，所以最后得到的固体是Na2CO3（NaHCO3过量）或者NaOH、2Na2O2和Na2CO3的混合物（2Na2O2过量），恰好完全反应时，得到的是NaOH和Na2CO3的混合物。整个过程中Na元素的量是不变的。