Question

4．（1）有一塊表面被氧化成氧化鈉的金屬鈉，質量是10.8g．將它投入到100g水中完全反應后，收集到0.2g氫氣，試計算，被氧化成氧化鈉的金屬的質量是4.6g．
（2）200℃時，11.6gCO₂和水蒸氣的混合氣體與足量的Na₂O₂充分反應后固體質量增加了3.6g，求原混合物中CO₂和H₂O的物質的量比1：4．

Answer 1

分析 （1）根據2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，利用氫氣的量計算參加反應的鈉的質量，然后得出氧化鈉的質量，再計算出被氧化的鈉的質量；
（2）向足量的固體Na₂O₂中通入11.6gCO₂和H₂O，發生反應：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，固體只增加3.6g，是因為生成O₂，根據質量守恒定律可知m（O₂）=11.6g-3.6g=8.0g，所以n（O₂）=$\frac{8g}{32g/mol}$=0.25mol，令混合物中CO₂和水蒸氣的物質的量分別為為xmol，ymol，根據生成氧氣的物質的量及二者之和，列方程計算．

解答 解：（1）設產生0.2g氫氣需鈉的質量為x
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
46             2
x            0.2g
 $\frac{46}{2}=\frac{x}{0.2g}$
解得：x=4.6g，
則氧化鈉的質量是：10.8g-4.6g=6.2g，
則對應的被氧化的鈉的質量為$\frac{23×2}{23×2+16}$100%×6.2g=4.6g，
故答案為：4.6g；
（2）通入11.6gCO₂和H₂O，發生反應：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，固體只增加3.6g，是因為生成O₂，根據質量守恒定律可知m（O₂）=11.6g-3.6g=8.0g，所以n（O₂）=$\frac{8g}{32g/mol}$=0.25mol，令混合物中CO₂和水蒸氣的物質的量分別為為xmol，ymol，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
       xmol     0.5xmol
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
       ymol     0.5ymol
所以$\left\{\begin{array}{l}{0.5x+0.5y=0.25}\\{44x+18y=11.6}\end{array}\right.$
解得：x=0.1，y=0.4
故原混合物中CO₂和H₂O的物質的量比為0.1mol：0.4mol=1：4，
故答案為：1：4．

點評 本題考查化學反應方程式的計算，為高頻考點，把握發生的反應及反應中物質的量關系為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．