Question

1．一小塊鈉置于氧氣流中加熱一段時間后得一固體混合物A．然后將A置于盛滿水并倒置于水中的容器中，反應結束后測得產生氣體質量為0.5g．用電火花引爆氣體．冷卻后剩余氧氣質量為0.32g，生成的溶液用含HCl 3.65g稀鹽酸恰好中和，求：
（1）原來金屬鈉的質量：
（2）固體A中各組分的質量．

Answer 1

分析 反應結束后測得產生氣體質量為0.5g．用電火花引爆氣體．冷卻后剩余氧氣質量為0.32g，則氫氣的質量為（0.5g-0.32g）×$\frac{2}{18}$=0.02g，與水反應生成氧氣的質量為0.5g-0.02g=0.48g，生成的溶液用含HCl 3.65g稀鹽酸恰好中和，n（HCl）=$\frac{3.65g}{36.5g/mol}$=0.1mol，則反應后溶液中n（Na⁺）=0.1mol，結合2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑計算．

解答 解：反應結束后測得產生氣體質量為0.5g．用電火花引爆氣體．冷卻后剩余氧氣質量為0.32g，則氫氣的質量為（0.5g-0.32g）×$\frac{2}{18}$=0.02g，與水反應生成氧氣的質量為0.5g-0.02g=0.48g，生成的溶液用含HCl 3.65g稀鹽酸恰好中和，n（HCl）=$\frac{3.65g}{36.5g/mol}$=0.1mol，則反應后溶液中n（Na⁺）=0.1mol，
（1）由Na原子守恒可知，原來金屬鈉的質量為0.1mol×23g/mol=2.3g，
答：原來金屬鈉的質量為2.3g；
（2）設A中Na的質量為x，過氧化鈉的質量為y，
    由2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
       46              2
       x             0.02g，
x=$\frac{46×0.02g}{2}$=0.46g，其物質的量為0.02mol，
 2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
 156                32
   y                 0.48g
y=$\frac{156×0.48g}{32}$=2.34g，其物質的量為$\frac{2.34g}{78g/mol}$=0.03mol，
由鈉原子守恒可知，0.02mol+0.03mol×2＜0.1mol，
則含Na₂O為$\frac{0.1mol-0.02mol-0.03mol×2}{2}$×62g/mol=0.62g，
答：固體A中各組分的質量為0.46gNa、2.34gNa₂O₂、0.62gNa₂O．

點評 本題考查化學反應方程式的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應、物質的量關系為解答的關鍵，注意原子守恒的應用，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．