Question

一塊表面含有過氧化鈉和氧化鈉的金屬鈉投入到一定量的水中，生成1.8克氣體，并得到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液100克，將生成的氣體用電火花點燃，恰好完全反應(yīng)．
求鈉及氧化鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：計算題

分析：Na、Na₂O、Na₂O₂ 的混合物與足量的水反應(yīng)得到的氣體是氫氣和氧氣的混合物，將該混合氣體通過放電，恰好完全反應(yīng)，說明氫氣和氧氣反應(yīng)的物質(zhì)的量之比恰好等于它們反應(yīng)的計量數(shù)之比，由混合氣體的體積可得出氫氣、氧氣的物質(zhì)的量．氫氣來源于鈉和水的反應(yīng)，通過氫氣可求出鈉的物質(zhì)的量；氧氣來源于過氧化鈉與水的反應(yīng)，通過氧氣的物質(zhì)的量可求出過氧化鈉的物質(zhì)的量，據(jù)此可以求出鈉、過氧化鈉的質(zhì)量；根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及溶液的質(zhì)量計算出氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)鈉原子守恒可以計算出氧化鈉的物質(zhì)的量及質(zhì)量．

解答： 解：該混合氣體通過放電，恰好完全反應(yīng)，根據(jù)方程式2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O可知，H₂和O₂反應(yīng)的物質(zhì)的量之比恰好等于它們反應(yīng)的計量數(shù)之比，即H₂和O₂的物質(zhì)的量之比為2：1，質(zhì)量之比為：4：32=1：8，即反應(yīng)生成的氣體中含有氫氣質(zhì)量為：1.8×

1

9

=0.2g，物質(zhì)的量為：0.1mol，生成的氧氣的質(zhì)量為：1.6g，物質(zhì)的量為0.05mol；
根據(jù)2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑可知，鈉的物質(zhì)的量為0.2mol，鈉的質(zhì)量為4.6g；
根據(jù)2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.1mol，過氧化鈉的質(zhì)量為：0.1mol×78g/mol=7.8g；
反應(yīng)后得到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液100克，則氫氧化鈉的質(zhì)量為：100g×20%=20g，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：

20g

40g/mol

=0.5mol，
根據(jù)鈉原子守恒，氧化鈉的物質(zhì)的量為：

1

2

×（0.5mol-0.2mol-0.1mol×2）=0.05mol，氧化鈉的質(zhì)量為：62g/mol×0.05mol=3.1g，
答：原混合物中鈉、氧化鈉、過氧化鈉的質(zhì)量分別為：4.6g、7.8g、3.1g．

點評：本題考查了鈉及其氧化物的化學(xué)性質(zhì)、有關(guān)混合物反應(yīng)的化學(xué)計算，題目難度中等，注意掌握鈉、氧化鈉、過氧化鈉與水的反應(yīng)原理，明確生成氣體成分及“生成的氣體用電火花點燃，恰好完全反應(yīng)”的含義是解題關(guān)鍵．