Question

将Na₂O₂、NaHCO₃组成的混合物分成等质量的两份，向第一份中加入200mL盐酸，充分反应后恰好成中性，放出的气体共4.48L．将此气体通入第二份混合物中，充分反应后，气体体积变为4.032L（均为标准状况）．求（1）、加入的盐酸的物质的量浓度．（2）、混合物中Na₂O₂与NaHCO₃的物质的量之比．（写出简要过程）

Answer 1

解：发生反应的方程式有：
①2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂
②NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂
③2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
NaHCO₃与盐酸反应产生CO₂，Na₂O₂与盐酸反应生成O₂，而CO₂与Na₂O₂反应将产生O₂，
故两步反应后的剩余气体一定有O₂，可能有CO₂，
2.24 L气体的物质的量为=0.1 mol，
2.016 L气体的物质的量为=0.09 mol，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂ △n
0.02mol 0.02mol 0.01mol
n n 0.1mol-0.09mol=0.01mol
n=0.02mol，
1、若CO₂完全反应，则第一份生成CO₂的为0.02mol，O₂为0.1mol-0.02mol=0.08mol
2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂
0.16mol 0.32mol 0.08mol
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂
0.02mol 0.02mol 0.02mol
消耗的HCl为0.32mol+0.02mol=0.34mol
c（HCl）==3.4 mol/L
混合物中Na₂O₂与NaHCO₃的物质的量之比0.16mol：0.02mol=8：1；
2、若CO₂未完全反应，则Na₂O₂应是0.02 mol，
则第一份生成O₂的为0.01mol，CO₂为0.1mol-0.01mol=0.09mol
2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂
0.02mol 0.04mol 0.01mol
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂
0.09mol 0.09mol 0.09mol
消耗的HCl为 0.04mol+0.09mol=0.13mol
c（HCl）==1.3 mol/L，
混合物中Na₂O₂与NaHCO₃的物质的量之比0.02mol：0.09mol=2：9．
故答案为：（1）加入的盐酸的物质的量浓度可能为3.4 mol/L或1.3 mol/L；
（2）混合物中Na₂O₂与NaHCO₃的物质的量之比可能为8：1或2：9．
分析：根据反应的可能方程式以及气体体积的变化判断反应的可能性，根据二氧化碳是否过量用讨论的方法计算．
点评：本题考查混合物的计算，题目难度较大，注意用讨论的方法计算．