Question

将3.72g由金属钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量水反应，在标准状况下得到672mL混合气体．将该混合气体用电火花点燃，恰好完全反应，则原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为

1. A.
   3：2：1
2. B.
   4：2：1
3. C.
   2：1：1
4. D.
   1：1：1

Answer 1

C
分析：Na、Na₂O、Na₂O₂ 的混合物与足量的水反应得到的气体是氢气和氧气的混合物，将该混合气体通过放电，恰好完全反应，说明氢气和氧气反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比，由混合气体的体积可得出氢气、氧气的物质的量．氢气来源于钠和水的反应，通过氢气可求出钠的物质的量；氧气来源于过氧化钠与水的反应，通过氧气的物质的量可求出过氧化钠的物质的量．求出钠、过氧化钠的质量，总重量减去钠、过氧化钠的质量就是氧化钠的质量，质量除以摩尔质量可得氧化钠的物质的量，用钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比即可．（针对计算题）
解答：Na、Na₂O、Na₂O₂ 的混合物与足量的水反应得到的气体是氢气和氧气的混合物，将该混合气体通过放电，恰好完全反应，说明氢气和氧气反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比，由混合气体的体积可得出氢气、氧气的物质的量．氢气来源于钠和水的反应，通过氢气可求出钠的物质的量；氧气来源于过氧化钠与水的反应，通过氧气的物质的量可求出过氧化钠的物质的量．求出钠、过氧化钠的质量，总重量减去钠、过氧化钠的质量就是氧化钠的质量，质量除以摩尔质量可得氧化钠的物质的量，用钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比即可．
该混合气体通过放电，恰好完全反应，根据方程式2H₂+O₂2H₂O可知，氢气和氧气反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比，即氢气和氧气的物质的量之比为2：1，标准状况下得到672mL混合气体，所以氢气的体积为672ml×=448ml，物质的量为0.02mol．氧气的体积为672ml-448ml=224ml，物质的量为0.01mol．
根据2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑可知，钠的物质的量为0.04mol，钠的质量为0.92g；
根据2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，过氧化钠的物质的量为0.02mol，过氧化钠的质量为0.02mol×78g/mol=1.56g．
所以氧化钠的质量为3.72g-0.92g-1.56g=1.24g，氧化钠的物质的量为=0.02mol．
所以原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比0.04mol：0.02mol：0.02mol=2：1：1．
故选：C．
点评：考查混合物计算，难度中等，确定混合气体中氢气与氧气的物质的量之比为2：1是关键，本解答针对计算型题目解答，对选择题，不宜使用，可根据氢气与氧气的物质的量之比，结合方程式，判断原混合物中钠与过氧化钠的物质的量之比，直接核对选项即可得答案．