Question

7．将14克Na₂O、Na₂O₂的混合物放入87.6克水中，可得1.12升氧气（标准状况），所得溶液的密度为1.18克/毫升，求原混合物中各成分的物质的量之比和所得溶液的质量分数和物质的量浓度．

Answer 1

分析 由氧气体积可知氧气物质的量，根据2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑计算过氧化钠的物质的量，进而计算Na₂O的质量，再根据n=$\frac{m}{M}$计算氧化钠的物质的量；
根据钠离子守恒计算n（NaOH），根据m=nM计算NaOH的质量，溶液质量=固体质量+水的质量-生成氧气的质量，溶液质量分数=$\frac{NaOH质量}{溶液总质量}$×100%；
根据V=$\frac{m}{ρ}$计算溶液体积，再根据c=$\frac{n}{V}$计算NaOH的物质的量浓度．

解答 解：标况下，1.12L 氧气物质的量为$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
2                 1
0.1mol            0.05mol
故混合物中Na₂O的质量为14g-0.1mol×78g/mol=6.2g，则n（Na₂O）=$\frac{6.2g}{62g/mol}$=0.1mol，
则原混合物中n（Na₂O）：n（Na₂O₂）=0.1mol：0.1mol=1：1；
根据钠离子守恒：n（NaOH）=2n（Na₂O）+2n（Na₂O₂）=2（0.1mol+0.1mol）=0.4mol，
则m（NaOH）=0.4mol×40g/mol=15$\frac{0.4mol}{\frac{1}{1.18}L}$g，
溶液质量=14g+87.6g-0.05mol×32g/mol=100g
故所得溶液中NaOH的质量分数为$\frac{16g}{100g}$×100%=16%；
溶液体积为$\frac{100g}{1180g/L}$=$\frac{1}{1.18}$L，则c（NaOH）=$\frac{0.4mol}{\frac{1}{1.18}L}$=0.472mol/L，
答：原混合物中n（Na₂O）：n（Na₂O₂）=1：1；
所得溶液中NaOH的质量分数为16%；
溶液中NaOH的物质的量浓度为0.472mol/L．

点评 本题考查混合物有关计算，明确发生的反应即可解答，正确计算反应后溶液质量为解答关键，试题侧重考查学生分析计算能力．