Question

將a molNa₂O₂和b molNaHCO₃固體混合后，在密閉容器中加熱到250℃，讓其充分反應(yīng)．當(dāng)剩余固體為Na₂CO₃、NaOH時(shí)，排出氣體的成分和物質(zhì)的量可能為

1. A.
   只有O₂；n（O₂）=a mol
2. B.
   有O₂和CO₂，n（O₂）=mol
3. C.
   有CO₂和H₂O，n（H₂O）=mol
4. D.
   有O₂和H₂O，n（H₂O）=mol

Answer 1

D
分析：混合物在密閉容器中加熱到250℃時(shí)，可能發(fā)生如下反應(yīng)：
①2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O↑
②2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
③2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂　
④2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O?
由上述反應(yīng)，可得總的反應(yīng)方程式為：
Ⅰ、Na₂O₂+2NaHCO₃2Na₂CO₃+O₂↑+H₂O↑
Ⅱ、2Na₂O₂+2NaHCO₃2Na₂CO₃+O₂↑+2NaOH
當(dāng)剩余固體為Na₂CO₃、NaOH時(shí)，可能只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，過(guò)氧化鈉可能恰好反應(yīng)或有剩余；可能發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ，過(guò)氧化鈉與碳酸氫鈉都完全反應(yīng)，據(jù)此解答．
解答：混合物在密閉容器中加熱到250℃時(shí)，可能發(fā)生如下反應(yīng)：
①2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O↑
②2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
③2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂　
④2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O?
由上述反應(yīng)，可得總的反應(yīng)方程式為：
Ⅰ、Na₂O₂+2NaHCO₃2Na₂CO₃+O₂↑+H₂O↑
Ⅱ、2Na₂O₂+2NaHCO₃2Na₂CO₃+O₂↑+2NaOH
當(dāng)剩余固體為Na₂CO₃、NaOH時(shí)，可能只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，過(guò)氧化鈉可能恰好反應(yīng)或有剩余，可能發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ，
A．只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，產(chǎn)生的氣體只有氧氣，若過(guò)氧化鈉沒(méi)有剩余，則n（Na₂O₂）：n（NaHCO₃）=1：1，即a：b=1：1，此時(shí)生成的氣體只有氧氣，n（O₂）=n（Na₂O₂）= mol；若過(guò)氧化鈉有剩余，則n（Na₂O₂）：n（NaHCO₃）＞1：1，即a：b＞1：1，此時(shí)生成的氣體只有氧氣，n（O₂）=n（NaHCO₃）=mol，故A錯(cuò)誤；
B．固體有NaOH時(shí)，排出的氣體不能有CO₂，故B錯(cuò)誤；
C．固體有NaOH時(shí)，排出的氣體不能有CO₂，故C錯(cuò)誤；
D．發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ，有O₂和H₂O排出，則1：2＜n（Na₂O₂）：n（NaHCO₃）＜1：1，即＜＜1，即1＜＜2，a＜b＜2a，過(guò)氧化鈉與碳酸氫鈉都完全反應(yīng)，令按反應(yīng)Ⅰ進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)氧化鈉為xmol，則該反應(yīng)中消耗碳酸氫鈉為2xmol，按反應(yīng)Ⅱ進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)氧化鈉為（a-x）mol，則該反應(yīng)中消耗的碳酸氫鈉為（a-x）mol，故：2xmol+（a-x）mol=bmol，解得x=（b-a），故n（H₂O）=（b-a）mol，故0＜n（H₂O）＜a，故D正確；
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算、鈉的化合物的性質(zhì)等，難度較大，注意利用方程式疊加討論剩余固體、排出的氣體發(fā)生的反應(yīng)情況．