Question

16．取质量为4.6g的纯净的金属钠平均分成两等份，做如下实验：
（1）第一块直接投入适量的水中，充分反应后得到了气体A和200mL溶液（甲）；
（2）另一块在干燥空气中受热后转化成3.5g固体混合物（经检验固体中不含金属钠的单质、不考虑除氧气以外的其它气体反应物），再将所得固体全部投入适量的水中，充分反应后得到了气体B和200mL溶液（乙）．求：
①同温同压下气体A和气体B的密度之比为1：16；
②溶液（甲）的物质的量浓度=1mol/L；
③试比较溶液的物质的量浓度：甲=乙（填“＞”、“=”、“＜”、“无法确定”）；
④实验（2）所得固体中各成分的“分子式”及其物质的量：

分子式	Na2O	Na2O2
物质的量	0.025mol	0.025mol

Answer 1

分析 （2）①同温同压下，气体A和气体B的密度之比为等于摩尔质量之比；
②根据溶液的组成结合c=$\frac{n}{V}$计算溶液甲的物质的量浓度；
③根据c=$\frac{n}{V}$计算并比较溶液的物质的量浓度；
④根据固体的性质即结合发生的反应确定其组成．

解答 解：（1）金属钠投入水中，发生反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2.3g即0.1mol金属钠生成0.1mol氢氧化钠和0.05mol氢气；
（2）另一块钠在干燥氧气中受热后，会发生反应得到过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氧气，所以气体B是氧气
①同温同压下，气体氢气和气体氧气的密度之比为等于摩尔质量之比，即为2：32=1：16，故答案为：1：16；
②生成0.1mol氢氧化钠的物质的量浓度是$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，故答案为：1mol/L；
③不管是氧化钠还是过氧化钠和水的反应得到的氢氧化钠，溶于水后，钠元素都转化为氢氧化钠，根据钠元素守恒，得到氢氧化钠的物质的量是0.1mol，所以两氢氧化钠溶液的浓度是相等的，故答案为：=；
④根据钠元素守恒，2.3g金属钠能得到氧化钠的质量是3.1g，得到过氧化钠的质量是3.9g，当得到固体3.5g时，则既有氧化钠又有过氧化钠存在，设氧化钠和过氧化钠的物质的量分别为x、y，根据钠守恒：2x+2y=$\frac{2.3}{23}$；62x+78y=3.5g，解之得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.025}\\{y=0.025}\end{array}\right.$，故答案为：

分子式	Na2O	Na2O2
物质的量	0.025mol	0.025mol

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点评 本题考查学生金属钠以及化合物的计算知识，注意解题方法和方程式的书写是解题的关键，难度中等．