Question

取agNa₂O₂与Al粉组成的混合物，投入足量的水中，固体完全溶解，
求（1）在标况下放出气体V L（设产生的气体全部放出） 的取值范围．
（2）若VL气体点燃时恰好完全反应，则原混合物中过氧化钠与铝物质的量之比为？

Answer 1

考点：有关范围讨论题的计算,有关混合物反应的计算

专题：

分析：（1）Na₂O₂与Al粉组成的混合物，放入适量的水中，固体完全溶解，根据反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，过氧化钠的物质的量与Al的物质的量之比大于或等于1：2，据此根据极限法计算；
（2）氢气与氧气完全燃烧的物质的量之比为2：1，据此解答即可．

解答： 解：（1）若Al和Na₂O₂与水反应生成的NaOH恰好反应．根据反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，过氧化钠的物质的量与Al的物质的量之比等于1：2，令过氧化钠的物质的量为xmol，则铝为2xmol，所以78x+54x=a，解得x=

a

132

．所以生成气体为：
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
2                  1

a

132

mol           

1

2

×

a

132

mol
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
2                       3

2×

a

132

mol                3×

a

132

mol
所以生成的气体体积为（

1

2

×

a

132

mol+3×

a

132

mol）×22.4L/mol=

156.8a

264

L，
若只有过氧化钠，ag过氧化钠的物质的量为

ag

78g/mol

=

a

78

mol，生成气体为：
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
2                  1

a

78

mol             

1

2

×

a

78

mol，所以生成气体体积为

a

78

×

1

2

mol×22.4L/mol=

22.4a

156

L，所以气体体积V的取值范围为

22.4a

156

＜V≤

156.8a

264

，
答：在标况下放出气体V L（设产生的气体全部放出） 的取值范围为

22.4a

165

＜V≤

156.8a

264

；
（2）若V L气体点燃时恰好完全反应，则n（O₂）：n（H₂）=1：2，由方程式可知，n（2Na₂O₂）：n（Al）=3：2，
答：原混合物中过氧化钠与铝物质的量之比为3：2．

点评：本题考查混合物的计算，难度较大，清楚反应过程注意根据反应的有关化学方程式进行计算，固体完全溶解，根据反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑判断过氧化钠的物质的量与Al的物质的量之比大于或等于1：2是关键．