Question

（1）已知Na₂O和Na₂O₂的混合物10.9g和足量水作用，得到330g溶液（密度为1.1g?mL^-1），其中含溶质12g．则：原混合物中Na₂O的质量为

 

，最后溶液的OH^-的浓度为

 

，生成的O₂在标准状况下的体积为

 

．
（2）若Na₂O和Na₂O₂的混合物质量为w g，和足量水作用后得到的溶液中，所含溶质的质量较原混合物增加了a g，试写出a的数值大小范围

 

（以含w的代数式表示）．

Answer 1

考点：物质的量浓度的相关计算

专题：物质的量浓度和溶解度专题

分析：（1）氧化钠、过氧化钠与水反应后的溶质为氢氧化钠，根据n=

m

V

计算出氢氧化钠的物质的量，再根据质量守恒、钠原子守恒列式计算出氧化钠、过氧化钠的物质的量，最后根据c=

n

V

计算出氢氧根离子的物质的量、根据过氧化钠与水的反应方程式计算出生成的标况下氧气的体积；
（2）写出反应的化学方程式，wg完全为氧化钠时，溶质质量增加的值最大，当wg完全为过氧化钠时，a的值最小，利用极值法和差量法讨论出a的取值范围．

解答： 解：（1）设10.9g混合物中含有氧化钠xmol，含有过氧化钠ymol，则①62x+78y=10.9，最后得到的溶质为NaOH，12g氢氧化钠的物质的量为：

12g

40g/mol

=0.3mol，根据钠原子守恒可得：②2x+2y=0.3，联合①②解得：x=0.05、y=0.1，
则氧化钠的质量为：m（Na₂O）=62g/mol×0.05mol=3.1g；
最后所带氢氧化钠溶液的浓度为：c（NaOH）=

0.3mol

330g 1.1×1000d/L

=1mol/L，则c（OH^-）=c（NaOH）=1mol/L；
根据反应2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑可知，生成氧气的物质的量为：n（O₂）=

1

2

n（Na₂O₂）=

1

2

×0.1mol=0.05mol，
标况下生成的氧气的体积为：V（O₂）=22.4L/mol×0.05mol=1.12L，
故答案为：3.1 g；1mol/L；1.12 L；
（2）过氧化钠与水反应的方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，氧化钠与水反应方程式为：Na₂O+H₂O═2NaOH，
当wg完全为氧化钠时，溶质质量增加的值最大，当wg完全为过氧化钠时，a的值最小，
当wg完全为氧化钠时，Na₂O+H₂O═2NaOH  溶质增加△m=a
                  62          80        18
                  wg                a=

18wg

62

=

9w

31

g
当wg完全为过氧化钠时，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑溶质增加△m=a
                    156        160              4
                     wg                      

4wg

156

=

w

39

g
根据以上分析可知，溶质增加的质量a的最大值为

9w

31

g，最小值为

w

39

g，
由于混合物为氧化钠和过氧化钠的混合物，则

w

39

＜a＜

9w

31

，
故答案为：

w

39

＜a＜

9w

31

．

点评：本题考查了有关物质的量的计算、混合物的计算，题目难度中等，注意掌握有关物质的量的计算方法，明确质量守恒定律、极值法在化学计算中的应用，试题有利于提高学生的化学计算能力．