Question

將3.72g由金屬鈉、氧化鈉和過氧化鈉組成的混合物與足量水反應，在標準狀況下得到672mL混合氣體．將該混合氣體用電火花點燃，恰好完全反應，則原混合物中鈉、氧化鈉、過氧化鈉的物質的量之比為（ ）
A．3：2：1
B．4：2：1
C．2：1：1
D．1：1：1

Answer 1

【答案】分析：Na、Na₂O、Na₂O₂ 的混合物與足量的水反應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，說明氫氣和氧氣反應的物質的量之比恰好等于它們反應的計量數之比，由混合氣體的體積可得出氫氣、氧氣的物質的量．氫氣來源于鈉和水的反應，通過氫氣可求出鈉的物質的量；氧氣來源于過氧化鈉與水的反應，通過氧氣的物質的量可求出過氧化鈉的物質的量．求出鈉、過氧化鈉的質量，總重量減去鈉、過氧化鈉的質量就是氧化鈉的質量，質量除以摩爾質量可得氧化鈉的物質的量，用鈉、氧化鈉、過氧化鈉的物質的量之比即可．（針對計算題）
解答：解：Na、Na₂O、Na₂O₂ 的混合物與足量的水反應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，說明氫氣和氧氣反應的物質的量之比恰好等于它們反應的計量數之比，由混合氣體的體積可得出氫氣、氧氣的物質的量．氫氣來源于鈉和水的反應，通過氫氣可求出鈉的物質的量；氧氣來源于過氧化鈉與水的反應，通過氧氣的物質的量可求出過氧化鈉的物質的量．求出鈉、過氧化鈉的質量，總重量減去鈉、過氧化鈉的質量就是氧化鈉的質量，質量除以摩爾質量可得氧化鈉的物質的量，用鈉、氧化鈉、過氧化鈉的物質的量之比即可．
該混合氣體通過放電，恰好完全反應，根據方程式2H₂+O₂2H₂O可知，氫氣和氧氣反應的物質的量之比恰好等于它們反應的計量數之比，即氫氣和氧氣的物質的量之比為2：1，標準狀況下得到672mL混合氣體，所以氫氣的體積為672ml×=448ml，物質的量為0.02mol．氧氣的體積為672ml-448ml=224ml，物質的量為0.01mol．
根據2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑可知，鈉的物質的量為0.04mol，鈉的質量為0.92g；
根據2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，過氧化鈉的物質的量為0.02mol，過氧化鈉的質量為0.02mol×78g/mol=1.56g．
所以氧化鈉的質量為3.72g-0.92g-1.56g=1.24g，氧化鈉的物質的量為=0.02mol．
所以原混合物中鈉、氧化鈉、過氧化鈉的物質的量之比0.04mol：0.02mol：0.02mol=2：1：1．
故選：C．
點評：考查混合物計算，難度中等，確定混合氣體中氫氣與氧氣的物質的量之比為2：1是關鍵，本解答針對計算型題目解答，對選擇題，不宜使用，可根據氫氣與氧氣的物質的量之比，結合方程式，判斷原混合物中鈉與過氧化鈉的物質的量之比，直接核對選項即可得答案．