Question

取6.60克NaHCO₃和Na₂O₂的固体混合物，在密闭容器中加热到250℃经充分反应排出气体，冷却后称得固体质量为5.30克，计算原混合物中Na₂O₂的质量分数．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：发生反应有：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑、2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂、2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，若 Na₂O₂ 不足，则 Na₂O₂ 先吸收 CO₂，再吸收 H₂O．假设NaHCO₃分解放出的CO₂恰好能与Na₂O₂反应，总反应式为4NaHCO₃+2Na₂O₂═4Na₂CO₃+2H₂O+O₂，利用差量法计算可知：
4NaHCO₃+2Na₂O₂═4Na₂CO₃+2H₂O+O₂，△m
    492g                         68g
    6.6g                         x
故x=

68g×6.6g

492g

=0.91g，由于0.91g＜6.6g-5.3g=1.3g，所以NaHCO₃过量，即固体全部为Na₂CO₃，
设原混合物中 NaHCO₃、Na₂O₂ 的物质的量分别是xmol、ymol，根据二者质量、最终碳酸钠的质量列方程计算解答．

解答： 解：发生反应有：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑、2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂、2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，若 Na₂O₂ 不足，则 Na₂O₂ 先吸收 CO₂，再吸收 H₂O．假设NaHCO₃分解放出的CO₂恰好能与Na₂O₂反应，总反应式为4NaHCO₃+2Na₂O₂═4Na₂CO₃+2H₂O+O₂，利用差量法计算可知：
4NaHCO₃+2Na₂O₂═4Na₂CO₃+2H₂O+O₂，△m
    492g                         68g
    6.6g                         x
故x=

68g×6.6g

492g

=0.91g，由于0.91g＜6.6g-5.3g=1.3g，所以NaHCO₃过量，即固体全部为Na₂CO₃，
设原混合物中 NaHCO₃、Na₂O₂ 的物质的量分别是xmol、ymol，则：
根据二者质量，有84x+78y=6.6，
根据钠离子守恒及生成碳酸钠的质量，有：（x+2y）×

1

2

×106g/mol=5.3，
联立方程，解得x=0.06、y=0.02mol，
故w（Na₂O₂）=

0.02mol×78g/mol

6.6g

×100%=23.6%，
答：原混合物中Na₂O₂的质量分数为23.6%．

点评：本题考查混合物的计算，过程比较复杂，关键是利用假设法判断原混合物中Na₂O₂并未将NaHCO₃分解生成的CO₂ 全部吸收、剩余固体全部为Na₂CO₃，再利用守恒计算计算，难度较大．