Question

將m mol Na₂O₂和n mol NaHCO₃固體混合物放在密閉容器中加熱至250℃，使其充分反應(yīng)后排出氣體。

（1）試分析討論m與n的比值跟容器內(nèi)剩余固體的成分、排出氣體的成分之間的關(guān)系，填寫下表：

	m/n	剩余固體成分	排出氣體成分
（1）		Na2CO3	O2、CO2、H2O
（2）
（3）	＜＜1
（4）	1
（5）		Na2CO3、NaOH、Na2O2

（2）當(dāng)排出氣體只含等物質(zhì)的量的O₂和H₂O(氣)時，原固體混合物中Na₂O₂與NaHCO₃的物質(zhì)的量之比為　　　　    。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）   m/n 剩余固體成分 排出氣體成分 （1） ＜1/2 Na2CO3 O2、CO2、H2O （2） Na2CO3 H2O、O2 （3） ＜＜1 Na2CO3、NaOH H2O、O2 （4） 1 Na2CO3、NaOH O2 （5） ＞1 Na2CO3、NaOH、Na2O2 O2 （2）2:3。

提示：

本題發(fā)生的反應(yīng)有： 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O      ① 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2            ② 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑             ③ 當(dāng)混合物中的Na2O2恰好與NaHCO3分解產(chǎn)生的CO2完全反應(yīng)時，由方程式①和②得總方程式：2Na2O2+4NaHCO34Na2CO3+2H2O+O2↑  ④ 當(dāng)混合物中的Na2O2恰好與NaHCO3分解產(chǎn)生的CO2和H2O(氣)完全反應(yīng)時，由方程式①、②、③得總方程式：2Na2O2+2NaHCO32Na2CO3+2NaOH+O2↑    ⑤ 由總方程式④和⑤可得： 當(dāng)m:n＝1:2時，固體產(chǎn)物為Na2CO3，氣體產(chǎn)物為H2O(氣)和O2。 當(dāng)m:n＝1:1時，固體產(chǎn)物為Na2CO3和NaOH，氣體產(chǎn)物為O2。 當(dāng)1:2＜m:n＜1:1時，固體產(chǎn)物為Na2CO3和NaOH，氣體產(chǎn)物為H2O(氣)和O2。 顯然，當(dāng)m:n＜1:2時，除按反應(yīng)④發(fā)生外，NaHCO3固體過量，過量的NaHCO3還會分解產(chǎn)生Na2CO3、CO2、H2O(氣)，所以此種情況下，固體產(chǎn)物為Na2CO3，氣體產(chǎn)物為H2O(氣)、CO2、O2。 當(dāng)m:n＞1:1時，除按反應(yīng)⑤發(fā)生外，Na2O2過量，所以此種情況下，容器內(nèi)的固體為Na2O2、Na2CO3、NaOH，氣體產(chǎn)物為O2。 （2）當(dāng)排出的氣體只含等量的O2和H2O(氣)時，由方程式④和⑤得總方程式： 3NaHCO3+2Na2O23Na2CO3+NaOH+H2O+O2↑ 由上式可知，原固體混合物中Na2O2與NaHCO3的物質(zhì)的量之比為2:3。