Question

將10.1克過氧化鈉和鈉的混合物跟120.1克水充分反應后，收集到的氣體體積在標準狀況下為2.24L．
（1）試分別寫出過氧化鈉跟水反應的離子化學方程式

 

（2）計算原混合物中過氧化鈉和氧化鈉的物質的量之比，n（Na₂O₂）：n（Na）=

 

．
（3）計算所得溶液的質量分數是多大？ω=

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,鈉的重要化合物

專題：計算題

分析：（1）過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉與氧氣；
（2）令Na₂O₂、Na的物質的量分別為x mol、y mol，根據方程式2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，表示出氧氣、氫氣的物質的量，再根據二者質量及氣體的體積列方程計算；
（3）根據方程式計算n（NaOH），再根據m=nM計算NaOH質量，溶液質量=混合物質量+水的質量-氣體的質量，進而計算溶液質量分數．

解答： 解：（1）過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉與氧氣，反應離子方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=O₂↑+4OH^-+4Na⁺，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=O₂↑+4OH^-+4Na⁺；
（2）令Na₂O₂、Na的物質的量分別為x mol、y mol，則：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
xmol      2xmol   0.5x mol
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
ymol     ymol  0.5ymol
由題意可得方程組：

78x+23y=10.1 0.5x+0.5y= 2.24 22.4

解得x=y=0.1
故n（Na₂O₂）：n（Na）=0.1：0.1=1：1，
故答案為：1：1；
（3）由方程式可知n（NaOH）=（2x+y）mol=0.3mol，故m（NaOH）=0.3mol×40g/mol=12g
m（O₂）=0.5×0.1mol×32g/mol=1.6g，m（H₂）=0.5×0.1mol×2g/mol=0.1g，
故NaOH的質量分數=

12g

10.1g+120.1g-1.6g-0.1g

×100%=9.34%
故答案為：9.34%．

點評：本題考查化學方程式有關計算，難度不大，（3）中溶液質量分數計算為易錯點，學生在計算溶液的質量時容易忽略生成氣體．