题目内容

金属钠、氧化钠和过氧化钠的混合物的质量为3.72g,与足量的水反应生成672mL混合气体(标准状况下),放电引燃,混合气体恰好完全反应,则原混合物中金属钠、氧化钠和过氧化钠的物质的量之比为(  )
A、1:1:1
B、2:1:1
C、1:2:1
D、3:2:1
考点:有关混合物反应的计算
专题:计算题
分析:Na、Na2O、Na2O2 的混合物与足量的水反应得到的气体是氢气和氧气的混合物,将该混合气体通过放电,恰好完全反应,说明氢气和氧气反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比,由混合气体的体积可得出氢气、氧气的物质的量.氢气来源于钠和水的反应,通过氢气可求出钠的物质的量;氧气来源于过氧化钠与水的反应,通过氧气的物质的量可求出过氧化钠的物质的量.求出钠、过氧化钠的质量,总重量减去钠、过氧化钠的质量就是氧化钠的质量,质量除以摩尔质量可得氧化钠的物质的量,用钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比即可.
解答: 解:Na、Na2O、Na2O2 的混合物与足量的水反应得到的气体是氢气和氧气的混合物,将该混合气体通过放电,恰好完全反应,说明氢气和氧气反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比,由混合气体的体积可得出氢气、氧气的物质的量.氢气来源于钠和水的反应,通过氢气可求出钠的物质的量;氧气来源于过氧化钠与水的反应,通过氧气的物质的量可求出过氧化钠的物质的量.求出钠、过氧化钠的质量,总重量减去钠、过氧化钠的质量就是氧化钠的质量,质量除以摩尔质量可得氧化钠的物质的量,用钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比即可.
该混合气体通过放电,恰好完全反应,根据方程式2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O可知,氢气和氧气反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比,即氢气和氧气的物质的量之比为2:1,标准状况下得到672mL混合气体,所以氢气的体积为672ml×
2
3
=448ml,物质的量为0.02mol.氧气的体积为672ml-448ml=224ml,物质的量为0.01mol.
根据2Na+2H2O=2NaOH+H2↑可知,钠的物质的量为0.04mol,钠的质量为0.92g;
根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知,过氧化钠的物质的量为0.02mol,过氧化钠的质量为0.02mol×78g/mol=1.56g.
所以氧化钠的质量为3.72g-0.92g-1.56g=1.24g,氧化钠的物质的量为
1.24g
62g/mol
=0.02mol.
所以原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比0.04mol:0.02mol:0.02mol=2:1:1.
故选:B.
点评:本题考查混合物计算,难度中等,确定混合气体中氢气与氧气的物质的量之比为2:1是关键,本解答针对计算型题目解答,对选择题,不宜使用,可根据氢气与氧气的物质的量之比,结合方程式,判断原混合物中钠与过氧化钠的物质的量之比,直接核对选项即可得答案.
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