Question

將m mol Na₂O₂和n mol NaHCO₃固體的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，排出的氣體的成分之間的關(guān)系，填寫下表：

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

    (2)當(dāng)排出的氣體只含O₂和H₂O(氣)，且它們的物質(zhì)的量相等時，原固體混合物中Na₂O₂和NaHCO₃的物質(zhì)的量之比為________，寫出其推算過程。

 

Answer 1

答案：
解析：

可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有：     2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑ + H2O     2Na2O2 + 2CO22Na2CO3 + O2↑    4NaOH +↑     根據(jù)化學(xué)方程式中反應(yīng)物、生成物的物質(zhì)的量之比進(jìn)行討論推算。討論時可從=及=1這兩種情況著手，由此擴(kuò)展到分別小于，與1之間，大于1的情況。(1)填表如下： ① ＜     ②   Na2CO3 O2，H2O ③   Na2CO3，NaOH O2，H2O ④   Na2CO3，NaOH O2 ⑤ ＞1   O2     (2)設(shè)由CO2與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生的O2為x mol，則消耗Na2O2和CO2均為2x mol，因?yàn)榕懦龅臍怏w只有O2和水汽，所以可知發(fā)生分解的NaHCO3為4x mol，得到的H2O為2x mol。     又設(shè)Na2O2與H2O反應(yīng)時產(chǎn)生y mol O2，那么耗去的Na2O2和H2O約為2y mol，剩余的H2O即為(2x－2y)mol。     按題意：x+y=2x－2y，得=     由上述分析知，Na2O2，共為(2x+2y)m－1，NaHCO3為4x mol。     當(dāng)x=3時，y=1，所以Na2O2為8 mol時NaHCO3為12 mol，其物質(zhì)的量之比為2∶3。

提示：

Na2O2和 NaHCO3在一起加熱發(fā)生反應(yīng)：4NaHCO3 + 2Na2O24Na2CO3 + H2O↑ + O2↑，若NaHCO3過量，繼續(xù)分解： 2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑ + H2O↑，而如果Na2O2過量，2Na2O2 + 2H2O ＝ 4NaOH + O2↑，所以最后得到的固體是Na2CO3（NaHCO3過量）或者NaOH、2Na2O2和Na2CO3的混合物（2Na2O2過量），恰好完全反應(yīng)時，得到的是NaOH和Na2CO3的混合物。整個過程中Na元素的量是不變的。