Question

將一定量的CH₄、O₂和Na₂O₂放入一密封容器中，用電火花不斷引燃混合氣體，使其充分反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，容器內(nèi)壓強(qiáng)趨于0（固體物質(zhì)蒸發(fā)不計），其殘余固體溶于水無氣體放出．
（1）有關(guān)Na₂O₂反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
（2）CH₄、O₂、Na₂O₂的物質(zhì)的量之比是______．
（3）若混合氣體中CH₄為0.1mol，充分反應(yīng)后，向殘余固體中加足量的酸，能放出氣體的物質(zhì)的量是______．

Answer 1

解：（1）甲烷燃燒生成水和二氧化碳，過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，該反應(yīng)為2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧鈉和氧氣的化學(xué)反應(yīng)為
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（2）依題意，最后產(chǎn)物只能是Na₂CO₃和NaOH的混合物，根據(jù)原子守恒原理（尤其是CH₄中C和H原子個數(shù)比為1：4），可得
2CH₄+O₂+6Na₂O₂→2Na₂CO₃+8NaOH，三者物質(zhì)的量之比為2：1：6，故答案為：2：1：6；
（3）加酸后氣體只有CO₂，由C原子守恒可得，生成氣體的物質(zhì)的量為0.1mol，故答案為：0.1mol．
分析：（1）根據(jù)過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣；過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧鈉和氧氣；
（2）根據(jù)壓強(qiáng)為0Pa，殘留物溶于水，無氣體逸出，說明 Na₂O₂已反應(yīng)完全，可寫出：6Na₂O₂+O₂+2CH₄→2Na₂CO₃+8NaOH；
（3）根據(jù)加酸后氣體只有CO₂，由C原子守恒進(jìn)行計算．
點評：本題考查了過氧化鈉與二氧化碳、水反應(yīng)，若按常規(guī)方法，計算比較繁瑣，而根據(jù)題目信息寫出化學(xué)方程式則非常方便．