Question

将一块部分被氧化的金属钠（假设氧化产物只有Na₂O₂）投入盛满水且倒置水槽内的容器中，此时在容器中可收集到448mL（stp）气体（假定各步反应完全，并产生的所有气本全部被收集到容器中），以电火花引燃容器里的气体，最终剩余112mL（stp）氢气．求被氧化的金属钠中钠及Na₂O₂的物质的量．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算

分析：发生反应为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，引燃会发生2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O，总共的气体体积是448mL，反应后剩余112mLH₂，根据气体的体积计算对应的被氧化的金属钠中钠及Na₂O₂的物质的量．

解答：解：发生反应为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
所以收集到的气体有H₂和O₂，引燃会发生反应2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O，总共的气体体积是448mL，反应后剩余112mL
H₂，
设反应的氧气体积为x，则反应的氢气体积是2x，
则有：x+2x+112mL=448mL，
x=112mL，即反应生成氢气的体积是336mL，生成氧气的体积是112mL，
把体积转化为物质的量：n（H₂）=0.336L÷22.4L/mol=0.015mol，
n（O₂）=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol，
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，
 2             1
n（Na）     0.015mol
所以n（Na）=0.03mol，
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
  2               1
n（Na₂O₂）     0.005mol
所以n（Na₂O₂）=0.01mol；
答：被氧化的金属钠中Na及Na₂O₂物质的量为0.03mol和0.01mol．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度较大，注意根据钠和过氧化钠的性质判断生成的气体，根据剩余的气体用过量讨论法分别计算．