Question

某固體混合物中含有Na₂O₂與NaHCO₃，將其置于一密閉容器中，強熱使之充分反應．下列有關說法正確的是（　　）

• A、若剩余固體只為一種，則原混合物中

  n(Na2O2)

  n(NaHCO3)

  ≥0.5
• B、若剩余氣體在標準狀況下的相對分子質量為38，則原混合物中

  n(Na2O2)

  n(NaHCO3)

  =0.5
• C、若剩余氣體只有一種，則原混合物中

  n(Na2O2)

  n(NaHCO3)

  ≥1
• D、若取16.2g剩余固體用鹽酸溶解，當消耗0.3mol溶質時，恰好反應完且溶液呈中性，則原混合物中

  n(Na2O2)

  n(NaHCO3)

  =2

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算,化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：Na₂O₂與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 ①，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂ ②，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑ ③，由于二氧化碳與氫氧化鈉反應生成水，可以認為CO₂先與Na₂O₂反應，然后水再與Na₂O₂發生反應，
A．若剩余固體只有一種，則只能為Na₂CO₃，即①×2+②得到4NaHCO₃+2Na₂O₂=4Na₂CO₃+O₂↑+2H₂O，實際NaHCO₃可以過量，再發生分解反應；
B．根據A的分析可以知道，

n(Na2O2)

n(NaHCO3)

=0.5，即水蒸氣與O₂的物質的量之比為2：1，結合平衡相等分子質量判斷；
C．若剩余氣體只有一種，只能為O₂，即CO₂和H₂O全部反應掉，所以①×2+②+③即可得到4NaHCO₃+4Na₂O₂=4Na₂CO₃+4NaOH+2O₂↑，過氧化鈉過量就不會有CO₂以及H₂O剩余，據此判斷；
D．溶液呈中性，說明溶液中的溶質為NaCl，其物質的量為0.3mol，若原混合物中

n(Na2O2)

n(NaHCO3)

=2，則發生：4NaHCO₃+4Na₂O₂=4Na₂CO₃+4NaOH+2O₂↑，過氧化鈉有剩余，結合Na原子守恒計算原固體中過氧化鈉、碳酸氫鈉的物質的量，結合方程式計算剩余固體質量，據此判斷．

解答： 解：發生反應有：2NaHCO₃

△   .

 Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O ①
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂  ②
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑③
A．剩余固體只有一種，則只能為Na₂CO₃，即①×2+②得到4NaHCO₃+2Na₂O₂=4Na₂CO₃+O₂↑+2H₂O，實際NaHCO₃可以過量，再發生分解反應，即

n(Na2O2)

n(NaHCO3)

≤0.5，故A錯誤；
B．根據A的分析可以知道，

n(Na2O2)

n(NaHCO3)

=0.5，即水蒸氣與O₂的物質的量之比為2：1，平均相對分子質量不可能等于38，故B錯誤；
C．剩余氣體只有一種，即為O₂，即CO₂和H₂O全部反應掉，所以①×2+②+③即可得到4NaHCO₃+4Na₂O₂=4Na₂CO₃+4NaOH+2O₂↑，過氧化鈉過量就不會有CO₂以及H₂O剩余，故C正確；
D．溶液呈中性，說明溶液中的溶質為NaCl，且物質的量為0.3mol，若原混合物中

n(Na2O2)

n(NaHCO3)

=2，則發生：4NaHCO₃+4Na₂O₂=4Na₂CO₃+4NaOH+2O₂↑，過氧化鈉還有剩余，由鈉離子守恒可知，原固體中0.12mol的Na₂O₂ 和0.06mol的NaHCO₃，由方程式可知，生成0.06molNa₂CO₃、0.06molNaOH，剩余0.06molNa₂O₂，剩余固體的質量=0.06mol×（106g/mol+40g/mol+78g/mol）=13.44g＜16.2g，故D錯誤，
故選：C．

點評：本題考查混合物計算、化學方程式計算等，側重考查學生分析解決問題能力，注意利用總反應方程式及驗證法解答，難度較大．