Question

1．一小块钠置于氧气流中加热一段时间后得一固体混合物A．然后将A置于盛满水并倒置于水中的容器中，反应结束后测得产生气体质量为0.5g．用电火花引爆气体．冷却后剩余氧气质量为0.32g，生成的溶液用含HCl 3.65g稀盐酸恰好中和，求：
（1）原来金属钠的质量：
（2）固体A中各组分的质量．

Answer 1

分析 反应结束后测得产生气体质量为0.5g．用电火花引爆气体．冷却后剩余氧气质量为0.32g，则氢气的质量为（0.5g-0.32g）×$\frac{2}{18}$=0.02g，与水反应生成氧气的质量为0.5g-0.02g=0.48g，生成的溶液用含HCl 3.65g稀盐酸恰好中和，n（HCl）=$\frac{3.65g}{36.5g/mol}$=0.1mol，则反应后溶液中n（Na⁺）=0.1mol，结合2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑计算．

解答 解：反应结束后测得产生气体质量为0.5g．用电火花引爆气体．冷却后剩余氧气质量为0.32g，则氢气的质量为（0.5g-0.32g）×$\frac{2}{18}$=0.02g，与水反应生成氧气的质量为0.5g-0.02g=0.48g，生成的溶液用含HCl 3.65g稀盐酸恰好中和，n（HCl）=$\frac{3.65g}{36.5g/mol}$=0.1mol，则反应后溶液中n（Na⁺）=0.1mol，
（1）由Na原子守恒可知，原来金属钠的质量为0.1mol×23g/mol=2.3g，
答：原来金属钠的质量为2.3g；
（2）设A中Na的质量为x，过氧化钠的质量为y，
    由2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
       46              2
       x             0.02g，
x=$\frac{46×0.02g}{2}$=0.46g，其物质的量为0.02mol，
 2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
 156                32
   y                 0.48g
y=$\frac{156×0.48g}{32}$=2.34g，其物质的量为$\frac{2.34g}{78g/mol}$=0.03mol，
由钠原子守恒可知，0.02mol+0.03mol×2＜0.1mol，
则含Na₂O为$\frac{0.1mol-0.02mol-0.03mol×2}{2}$×62g/mol=0.62g，
答：固体A中各组分的质量为0.46gNa、2.34gNa₂O₂、0.62gNa₂O．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握发生的反应、物质的量关系为解答的关键，注意原子守恒的应用，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．