Question

13．取一定质量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，再向水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸，产生气体与所加盐酸体积之间的关系如图所示．试回答下列问题：
（1）反应后的固体的成分（填化学式）NaOH，Na₂CO₃；
（2）加入盐酸后总共产生的气体在标准状况下的体积为0.448；
（3）盐酸中HCl的物质的量浓度0.2mol/L；
（4）原固体混合物中m（NaHCO₃）=3.36g、m（Na₂O₂）=2.73g．

Answer 1

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）据图象数据来确定组成；
（2）生成3.94g沉淀是碳酸钡，根据碳守恒，求出二氧化碳的体积；
（3）据图象数据，再计算出其物质的量之比，然后结合碳酸钠的物质求出氢氧化钠，根据组成守恒来求解；
（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．

解答 解：（1）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；
（2）生成3.94g沉淀是碳酸钡，n（CO₂）=n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol，所以V=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，故答案为；0.448；
（3）由175ml到275ml是与碳酸氢钠反应，而n（Na₂CO₃）=n（NaHCO₃）=n（CO₂）=0.02mol，
NaHCO₃～～～HCl
 1mol      1mol 
0.02mol  0.02mol
所以C（HCl）=$\frac{0.02mol}{（275-175）×1{0}^{-3}L}$=0.2mol/L，故答案为：0.2mol/L；
（4）根据碳守恒可知，n（NaHCO₃）=n（CO₂）=0.02mol×2=0.04mol，m（NaHCO₃）=0.04mol×84g/mol=3.36g，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，m（Na₂O₂）=0.035mol×78g/mol=2.73g，故答案为：3.36g，2.73g．

点评 本题考查了过氧化钠、碳酸氢钠的性质及混合物组成的计算，题目难度中等，注意掌握过氧化钠、碳酸氢钠的性质及根据化学方程式进行的简单计算方法，本题中分析、理解图象信息是解题关键．