Question

取NaHCO₃和Na₂O₂的固體混合物x g放入一密閉容器中加熱至250℃，充分反應后排出所有氣體．將反應后的固體分成完全相同的兩份，將其中一份投入到足量的BaCl₂溶液中，最后可得到3.94g沉淀．另一份溶于適量的水，無氣體放出，再向水溶液中緩慢逐滴加入某物質的量濃度的鹽酸，產生氣體與所加鹽酸體積之間的關系如下圖所示．試回答下列問題：
（1）加入鹽酸后總共產生的氣體在標準狀況下的體積為

 

L；
（2）鹽酸中HCl的物質的量濃度

 

；
（3）反應后的固體的成分（填化學式）

 

；
（4）密閉容器中排出氣體的成分（填化學式）

 

；
（5）x=

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：Na₂O₂與等物質的量的NaHCO₃混合后，在密閉容器中充分加熱，可能發生的反應有：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，根據二者的物質的量的關系來判斷殘留固體．
（1）生成3.94g沉淀是碳酸鋇，根據碳守恒，求出二氧化碳的體積；
（2）據圖象數據，再計算出其物質的量之比，然后結合碳酸鈉的物質求出氫氧化鈉，根據組成守恒來求解；
（3）據圖象數據來確定組成；
（4）由原子守恒可以求出NaHCO₃和Na₂O₂的固體混合物中各成份的量；
（5）根據（4）中各組分的物質的量，運用m═nM．

解答： 解：（1）生成3.94g沉淀是碳酸鋇，n（CO₂）=n（BaCO₃）=

3.94g

197g/mol

=0.02mol，所以V=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，故答案為；0.448；
（2）由175ml到275ml是與碳酸氫鈉反應，而n（Na₂CO₃）=n（NaHCO₃）=n（CO₂）=0.02mol，
NaHCO₃～～～HCl
 1mol      1mol 
0.02mol  0.02mol
所以C（HCl）=

0.02mol

(275-175)×10-3L

=0.2mol/L，故答案為：0.2mol/L；
（3）由圖象可知，因為175＞275-175所以固體混，合物為NaOH，Na₂CO₃，故答案為：NaOH，Na₂CO₃；
（4）根據碳守恒可知，n（NaHCO₃）=n（CO₂）=0.02mol×2=0.04mol，根據鈉守恒可知n（Na₂O₂）=

0.2mol/L×275ml×10-3L/ml×2-0.04mol

2

=0.035mol，由方程式可知：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，生成0.02mol的二氧化碳和0.02mol的水，再根據2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知密閉容器中排出氣體的成分O₂，H₂O，故答案為：O₂，H₂O；
（5）固體的質量為：0.04×84+0.035×78=6.09g，故x=6.09g．

點評：本題考查了過氧化鈉、碳酸氫鈉的性質及混合物組成的計算，題目難度中等，注意掌握過氧化鈉、碳酸氫鈉的性質及根據化學方程式進行的簡單計算方法，本題中分析、理解圖象信息是解題關鍵．