Question

取一小块钠在空气中加热片刻后与一定量的水反应，收集到168mL气体（标准状况），向所得溶液中滴入1.00mol?L^-1的盐酸溶液30.00mL恰好中和完全，将产生的气体在适当条件下点燃，恰好完全反应．求钠块在空气中加热片刻后所得到的固体成分及其分别的质量：

Answer 1

考点：钠的化学性质

专题：金属概论与碱元素

分析：钠在空气中加热反应生成过氧化钠、氧化钠，过氧化钠与水反应生成氧气，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，依据盐酸与氢氧化钠反应结合钠原子个数守恒计算生成氢氧化钠的物质的量，依据产生氢气与氧气在适当条件下点燃，恰好完全反应，结合方程式计算钠和过氧化钠的质量．

解答： 解：设钠物质的量为xmol，过氧化钠的物质的量为ymol，氧化钠的质量为z；
收集到气体体积n=

0.168L

22.4L/mol

=0.0075mol；消耗盐酸的物质的量n=1.00mol?L^-1×0.03L=0.03mol，
钠与水反应方程式：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；
                 2         2    1 
                 x        x     0.5x
过氧化钠与水反应的方程式为：2Na₂O₂ +2H₂O═4NaOH+O₂↑，
                           2            4     1
                           y            2y    0.5y            由题意知：0.5x+0.5y=0.0075mol；

氧化钠与水反应：Na₂O+H₂O=2NaOH
                 1       2
                 z        2z
 氢氧化钠与盐酸反应方程式：NaOH+HCl=NaCl+H₂O
                           1     1
                            x+2y x+2y+2z              由题意知：x+2y+2z=0.03mol；
氢气与氧气反应的方程式：2H₂+O₂=2H₂O；
                       2   1
                    0.5x    0.5y                由题意可知：0.5x：0.5y=2：1；
0.5x+0.5y=0.0075mol；
x+2y+2z=0.03mol；
0.5x：0.5y=2：1；
解得x=0.01mol，y=0.005mol，z=0.05mol；
则钠的质量=0.01mol×23g/mol=0.23g；
过氧化钠的质量=0.005mol×78g/mol=0.39g；
氧化钠的质量=0.005mol×62g/mol=0.31g；
答：钠块在空气中加热片刻后所得到的固体成分及其分别的质量为钠0.23g、过氧化钠0.39g、氧化钠0.31g．

点评：本题考查了有关方程式的计算，题目难度不大，熟悉钠及其氧化物的性质是解题关键．