Question

一塊表面含有過氧化鈉和氧化鈉的金屬鈉投入到一定量的水中，生成1.8克氣體，并得到溶質質量分數(shù)為20%的NaOH溶液100克，將生成的氣體用電火花點燃，恰好完全反應．
求鈉及氧化鈉和氫氧化鈉的質量．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

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(shù)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，據(jù)此可以求出鈉、過氧化鈉的質量；根據(jù)氫氧化鈉的質量分數(shù)及溶液的質量計算出氫氧化鈉的物質的量，再根據(jù)鈉原子守恒可以計算出氧化鈉的物質的量及質量．

解答： 解：該混合氣體通過放電，恰好完全反應，根據(jù)方程式2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O可知，H₂和O₂反應的物質的量之比恰好等于它們反應的計量數(shù)之比，即H₂和O₂的物質的量之比為2：1，質量之比為：4：32=1：8，即反應生成的氣體中含有氫氣質量為：1.8×

1

9

=0.2g，物質的量為：0.1mol，生成的氧氣的質量為：1.6g，物質的量為0.05mol；
根據(jù)2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑可知，鈉的物質的量為0.2mol，鈉的質量為4.6g；
根據(jù)2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，過氧化鈉的物質的量為0.1mol，過氧化鈉的質量為：0.1mol×78g/mol=7.8g；
反應后得到溶質質量分數(shù)為20%的NaOH溶液100克，則氫氧化鈉的質量為：100g×20%=20g，氫氧化鈉的物質的量為：

20g

40g/mol

=0.5mol，
根據(jù)鈉原子守恒，氧化鈉的物質的量為：

1

2

×（0.5mol-0.2mol-0.1mol×2）=0.05mol，氧化鈉的質量為：62g/mol×0.05mol=3.1g，
答：原混合物中鈉、氧化鈉、過氧化鈉的質量分別為：4.6g、7.8g、3.1g．

點評：本題考查了鈉及其氧化物的化學性質、有關混合物反應的化學計算，題目難度中等，注意掌握鈉、氧化鈉、過氧化鈉與水的反應原理，明確生成氣體成分及“生成的氣體用電火花點燃，恰好完全反應”的含義是解題關鍵．