Question

將7.8g過氧化鈉投入100g10%的苛性鈉溶液中充分反應．求：
（1）所得溶液的質量分數(shù)．
（2）向該溶液中通入一定量二氧化碳，然后小心低溫蒸干，所得固體冷卻干燥，稱重為28.5g，通過計算推出該固體物體的組成和質量．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）發(fā)生反應2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，根據(jù)方程式計算反應生成的NaOH的質量、氧氣的質量，計算原溶液中NaOH的質量，進而計算反應后溶液中NaOH的總質量，反應后溶液總質量=過氧化鈉質量+原溶液質量-氧氣質量，再根據(jù)質量分數(shù)定義計算；
（2）利用極限法判斷，假定只生成碳酸鈉，計算碳酸鈉的質量，假設只生成碳酸氫鈉，計算碳酸氫鈉的質量，結合固體質量判斷所得固體的組分，進而計算各自的質量．

解答： 解：（1）設7.8g過氧化鈉反應生成氫氧化鈉為mg，生成氧氣為ng，則：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
2×78       160   32
7.8g         mg   ng
故2×78：160=7.8g：mg   解得m=8，
2×78：32=7.8g：ng   解得n=1.6，
原溶液中NaOH的物質的量=100g×100%=10g
故反應后NaOH溶液的質量分數(shù)=

8g+10g

7.8g+100g-1.6g

×100%=16.95%，
答：所得溶液的質量分數(shù)為16.95%．
（2）7.8g過氧化鈉的物質的量=

7.8g

78g/mol

=0.1mol，原溶液中NaOH的物質的量=

10g

40g/mol

=0.25mol，假設只生成碳酸鈉，根據(jù)Na元素守恒離子，生成碳酸鈉的物質的量=

0.1mol×2+0.25mol

2

=0.225mol，其質量=0.225mol×106g/mol=23.85g，假設只生成碳酸氫鈉，根據(jù)Na元素守恒可知，生成碳酸氫鈉的物質的量=0.1mol×2+0.25mol=0.45mol，其質量0.45mol×84g/mol=37.8g，由于23.85g＜28.5g＜37.8g，故固體為碳酸鈉、碳酸氫鈉的混合物，
令碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質的量分別為xmol、ymol，則：

2x+y=0.1×2+0.25 106x+84y=28.5

解得x=0.15、y=0.15
故碳酸鈉的質量=0.15mol×106g/mol=15.9g，碳酸氫鈉的質量=0.15mol×84g/mol=12.6g，
答：固體為碳酸鈉、碳酸氫鈉的混合物，其中碳酸鈉為15.9g、碳酸氫鈉為12.6g．

點評：本題考查根據(jù)方程式的有關計算，（2）中利用極限法確定固體成分是關鍵，注意守恒思想的應用．