Question

将Na₂O₂与NaHCO₃的均匀混合物粉末分成等质量的两份，其中一份加入100 mL盐酸使其充分反应，溶液呈中性，放出气体2.24 L(标准状况)；将生成的气体通入另一份混合物中充分反应后，气体体积变为2.016 L (标准状况)。求：

(1)混合物中Na₂O₂和NaHCO₃的物质的量之比。

(2)加入盐酸的物质的量浓度。

Answer 1

(1)2：9或8：1

(2)1.3 mol·L^-1或3.4 mol·L^-1

解析：(1)若Na₂O₂在反应中未完全消耗完，设混合物中含NaHCO₃的物质的量为x，消耗的CO₂物质的量为y

2Na₂O₂+2CO₂2Na₂CO₃+O₂     Δn

 2 mol                                1 mol   1 mol

    Y                                        =0.01 mol

则y=0.02 mol

NaHCO₃+HClNaCl+CO₂↑+H₂O

1 mol                          1 mol

   x                             0.02 mol

则x=0.02 mol

Na₂O₂的物质的量为(-0.02 mol)×2=(0.1 mol-0.02 mol)×2=0.16 mol

Na₂O₂与NaHCO₃的物质的量之比为0.16 mol：0.02 mol=8：1

因为溶液里正负电荷守恒，n(Na⁺)=n(Cl^-)，所以加入盐酸的物质的量浓度为：

=3.4 mol·L^-1

(2)若Na₂O₂全部消耗完，设Na₂O₂的物质的量为x′，O₂的物质的量为y′

2Na₂O₂+2CO₂2Na₂CO₃+O₂     Δn

2 mol     2 mol                  1 mol   1 mol

  x′                                     y′ =0.01 mol

则x′=0.02 mol  y′=0.01 mol

CO₂的物质的量为：-0.01 mol=0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol

n(NaHCO₃)=n(CO₂)=0.09 mol

Na₂O₂与NaHCO₃的物质的量之比为0.02 mol：0.09 mol=2：9

加入盐酸的物质的量浓度为：

=1.3 mol·L^-1.