Question

将Na₂O₂和NaHCO₃的混合物粉末分为两等份，其中一份加入100mL盐酸，充分反应后溶液为中性，放出气（已干燥）2.24L（标准状况），将生成的气体全部通入另一份混合粉末，充分反应后气体的体积变为2.016L（标准状况），问：
（1）2.24L气体的成分为：

 

；
（2）试通过讨论并计算每份混合粉末中Na₂O₂和NaHCO₃的物质的量：
第一种情况：n（Na₂O₂）=

 

mol和n（NaHCO₃）=

 

mol；
第二种情况：n（Na₂O₂）=

 

mol和n（NaHCO₃）=

 

mol．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,钠的重要化合物

专题：计算题

分析：（1）根据反应后的溶液为中性可知，反应后溶质为NaCl，发生的反应为：2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂↑、NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，据此判断气体的组成情况；
（2）第一份发生反应为：2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂↑、②NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，生成气体为O₂与CO₂，将第一份生成的干燥气体，通入第二份Na₂O₂的NaHCO₃的混合粉末，发生反应2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，根据二氧化碳是否过量通过讨论的方法计算过氧化钠、碳酸氢钠的组成．

解答： 解：（1）Na₂O₂和NaHCO₃的混合物粉末分为两等份，其中一份加入100mL盐酸，充分反应后溶液为中性，则反应后溶质为氯化钠，根据反应2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂↑、NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑可知，2.24L混合气体为O₂和CO₂，
故答案为：O₂和CO₂；
（2）2.24L混合气体的物质的量为：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，
2.016L气体的物质的量为：

2.016mol

22.4L/mol

=0.09mol，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂ △n
 2     2               1
n      m           0.1mol-0.09mol=0.01mol
则：n=m=0.02mol，
第一种情况：若CO₂完全反应，则第一份生成CO₂的物质的量为：0.02mol，O₂的物质的量为：0.1mol-0.02mol=0.08mol，
则：2Na₂O₂ +4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂↑
0.16mol 0.32mol        0.08mol
NaHCO₃ +HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
0.02mol 0.02mol      0.02mol
所以Na₂O₂为0.16mol，NaHCO₃为0.02mol；
第二种情况，若CO₂未完全反应，则Na₂O₂的物质的量为：0.02 mol，
2Na₂O₂ +4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂↑
0.02mol 0.04mol        0.01mol
则第一份生成O₂的为0.01mol，
所以CO₂的物质的量为：0.1mol-0.01mol=0.09mol，
NaHCO₃ +HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
0.09mol 0.09mol     0.09mol
所以Na₂O₂为0.02mol，NaHCO₃为0.09mol，
故答案为：0.16；0.02；0.02mol；0.09．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度较大，关键讨论二氧化碳与过氧化钠过量反应，注意过氧化钠与盐酸的反应情况，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．