Question

一块表面含有过氧化钠和氧化钠的金属钠投入到一定量的水中，生成1.8克气体，并得到溶质质量分数为20%的NaOH溶液100克，将生成的气体用电火花点燃，恰好完全反应．
求钠及氧化钠和氢氧化钠的质量．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

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，据此可以求出钠、过氧化钠的质量；根据氢氧化钠的质量分数及溶液的质量计算出氢氧化钠的物质的量，再根据钠原子守恒可以计算出氧化钠的物质的量及质量．

解答： 解：该混合气体通过放电，恰好完全反应，根据方程式2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O可知，H₂和O₂反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比，即H₂和O₂的物质的量之比为2：1，质量之比为：4：32=1：8，即反应生成的气体中含有氢气质量为：1.8×

1

9

=0.2g，物质的量为：0.1mol，生成的氧气的质量为：1.6g，物质的量为0.05mol；
根据2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑可知，钠的物质的量为0.2mol，钠的质量为4.6g；
根据2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，过氧化钠的物质的量为0.1mol，过氧化钠的质量为：0.1mol×78g/mol=7.8g；
反应后得到溶质质量分数为20%的NaOH溶液100克，则氢氧化钠的质量为：100g×20%=20g，氢氧化钠的物质的量为：

20g

40g/mol

=0.5mol，
根据钠原子守恒，氧化钠的物质的量为：

1

2

×（0.5mol-0.2mol-0.1mol×2）=0.05mol，氧化钠的质量为：62g/mol×0.05mol=3.1g，
答：原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的质量分别为：4.6g、7.8g、3.1g．

点评：本题考查了钠及其氧化物的化学性质、有关混合物反应的化学计算，题目难度中等，注意掌握钠、氧化钠、过氧化钠与水的反应原理，明确生成气体成分及“生成的气体用电火花点燃，恰好完全反应”的含义是解题关键．