Question

将a mol Na₂O₂和b mol NaHCO₃混合，置于密闭容器中，加热到250℃使其分解，

求：

    (1)反应后容器内剩余气体有氧气时，a和b的关系是________。

    (2)反应后容器内固体只有Na₂CO₃时，a和b的关系是________。

    (3)反应后容器内固体有NaOH和Na₂CO₃时，a和b的关系是________。

 

Answer 1

答案：
解析：

该题涉及的反应条件是250℃，此时发生的反应有：     2    ①     2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑           ②     2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑            ③     NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O↑          ④     上述多个反应方程式，若转换为下述方程式，可得： (1)要满足容器内剩余气体只有氧气，Na2O2必须过量，此时     2Na2O2 + 2NaHCO3 = 2Na2CO3 + 2NaOH + O2↑      2 mol     2 mol      a mol     b mol     此时a的界值是b mol，可得b≤a的答案 (2)要满足反应后固体只有Na2CO3，则NaHCO3必须过量，由反应     2Na2O2 + 4NaHCO34Na2CO3 + O2↑ + 2H2O↑      2 mol   4 mol      a mol   b mol     此时b的界值是2a mol，求得b≥2a mol的答案，此时不会有NaOH固体生成。 (3)要满足反应后固体有NaOH和Na2CO3，NaHCO3必须过量有限，以生成NaOH为限度，否则会全是Na2CO3固体。可由反应：     2Na2O2 + 2NaHCO3 = 2Na2CO3 + 2NaOH + O2↑      2 mol     2 mol      a mol     b mol     可见，b的界值是a和2a之间，故a＜b＜2a为此间的答案。综上可见，该法简捷变难为易！

提示：

Na2O2和 NaHCO3在一起加热发生反应：4NaHCO3+ 2Na2O24Na2CO3+H2O↑+O2↑，若NaHCO3过量，继续分解：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑，而如果Na2O2过量， 4NaOH+↑。