Question

16．有两份组成及质量都相等的Na₂O₂和Na₂CO₃的混合物，向第一份中加入足量的稀硫酸，放出的气体共4.48L．将此气体通入第二份混合物，充分反应后，气体体积变为4.032L（均为标准状况下体积）．则原混合物中Na₂O₂和Na₂CO₃的物质的量之比为（　　）

• A． 2：9
• B． 3：2
• C． 2：1
• D． 8：1

Answer 1

分析 发生反应的方程式有：①2Na₂O₂+2H₂SO₄=2Na₂SO₄+2H₂O+O₂、②Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑、③2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；根据反应的可能方程式以及气体体积的变化判断反应的可能性，根据二氧化碳是否过量用讨论的方法计算．

解答 解：发生反应的方程式有：
①2Na₂O₂+2H₂SO₄=2Na₂SO₄+2H₂O+O₂
②Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
③2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
Na₂CO₃与硫酸反应产生CO₂，Na₂O₂与硫酸反应生成O₂，而CO₂与Na₂O₂反应将产生O₂，
故两步反应后的剩余气体一定有O₂，可能有CO₂，
4.48L气体的物质的量为：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2 mol，
4.032L气体的物质的量为：$\frac{4.032L}{22.4L/mol}$=0.18 mol，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂ △n
       2               1      
n      n         0.2mol-0.18mol=0.02mol
则：n=0.04mol，
若CO₂完全反应，则第一份生成CO₂的为0.04mol，O₂为0.2mol-0.04mol=0.16mol
2Na₂O₂+2H₂SO₄=2Na₂SO₄+2H₂O+O₂
0.32mol           0.16mol
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂
0.04mol         0.04mol
混合物中Na₂O₂与NaHCO₃的物质的量之比0.32mol：0.04mol=8：1；
若CO₂未完全反应，则Na₂O₂应是0.04mol，
则第一份生成O₂的为0.02mol，CO₂为0.2mol-0.02mol=0.18mol
2Na₂O₂+2H₂SO₄=2Na₂SO₄+2H₂O+O₂
0.04mol           0.02mol
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂
0.18mol          0.18mol
混合物中Na₂O₂与NaHCO₃的物质的量之比0.04mol：0.18mol=2：9，
故选AD．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握讨论法在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．