Question

3．把一定量的Na₂O₂和NaHCO₃混合粉末分為兩等份，將其中一份加入到200mL稀鹽酸中恰好完全反應(yīng)，生成干燥的氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），再將此氣體通入到另一份混合物中，充分反應(yīng)后，氣體減少為2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則原混合粉末中Na₂O₂和NaHCO₃的物質(zhì)的量之比為8：1或2：9；原稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度（mol/L）是1.7mol/L或0.65mol/L．

Answer 1

分析 第一份發(fā)生反應(yīng)①2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂ 、②NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂，生成氣體為O₂與CO₂．將第一份生成的干燥氣體，通入第二份Na₂O₂的NaHCO₃的混合粉末，發(fā)生反應(yīng)2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，根據(jù)氣體物質(zhì)的量差量利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)的二氧化碳、過氧化鈉的物質(zhì)的量，再討論二氧化碳是否過量進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：2.24L混合氣體的物質(zhì)的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，2.016LO₂的物質(zhì)的量為：$\frac{2.016mol/L}{22.4L/mol}$=0.09mol，則：
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂  氣體物質(zhì)的量減小△n
2       2                     1
n       m               0.1mol-0.09mol=0.01mol
則：n=m=0.02mol，
①若CO₂完全反應(yīng)，則第一份生成CO₂的為0.02mol，O₂為：0.1mol-0.02mol=0.08mol，則：
    2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂
0.16mol   0.32mol       0.08mol
 NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂
0.02mol 0.02mol     0.02mol，
混合物中過氧化鈉與碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比為：0.16mol：0.02mol=8：1；
兩個(gè)反應(yīng)中消耗的HCl的物質(zhì)的量為：0.32mol+0.02mol=0.34mol，則鹽酸的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.34mol}{0.2L}$=1.7mol/L；
②若CO₂未完全反應(yīng)，則Na₂O₂應(yīng)是0.02 mol，
  2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂
0.02mol 0.04mol       0.01mol
則第一份生成O₂的為0.01mol，所以CO₂為0.1mol-0.01mol=0.09mol，
  NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂
0.09mol  0.09mol    0.09mol
混合物中過氧化鈉與碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比為：0.02mol：0.09mol=2：9；
所以消耗的HCl為 0.04mol+0.09mol=0.13mol，物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.13mol}{0.2L}$=1.3mol/L，
故答案為：8：1或2：9；1.7mol/L或0.65 mol/L．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度較大，明確發(fā)生反應(yīng)的原理為解答關(guān)鍵，注意掌握討論法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題充分培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．