Question

將Na₂O₂和NaHCO₃固體混合物置于密閉容器中加熱充分反應，放出氣體后冷卻。加熱時可能發(fā)生的反應如下：
2Na₂O₂+2NaHCO₃2NaOH+2Na₂CO₃+O₂↑
2Na₂O₂+4NaHCO₃4Na₂CO₃+O₂↑+2H₂O
2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
(1)若固體混合物的質量為m，反應后冷卻再稱其質量減少了Δm。設NaHCO₃、Na₂O₂的物質的量分別為a、b，試確定下列條件下Δm的取值范圍(用含m的代數(shù)式表示)。
①當a/b≤1時，Δm取值范圍是_____________________。
②當1<a/b≤2時，Δm取值范圍是___________________。
③當a/b>2時，Δm取值范圍是______________________。
(2)若m="14.52" g，Δm=" 1.28" g時，向反應后的殘留固體內滴加2.00 mol·L^-1鹽酸140.0 mL，可產生標準狀況下的氣體____________ L。

Answer 1

(1)①Δm≤ m
②<Δm≤
③<Δm<
(2)2.016

(1)①當a/b≤1時，反應按下式進行，Δm=m(O₂)。則
2Na₂O₂+2NaHCO₃2NaOH+2Na₂CO₃+O₂↑
2×78+2×84                         32
m                                 Δm
Δm≤ m
②當1<a/b≤2時，反應在上式基礎上將按下式進行，Δm=m(O₂)+m(H₂O)，則
2Na₂O₂+4NaHCO₃4Na₂CO₃+O₂↑+2H₂O
2×7    84×84                   32+36
m                              Δm
因此<Δm≤
③當a/b>2時，同理可求得<Δm<。
(2)因為，屬a/b<1的情況，Na₂O₂過量，則Δm=m(O₂)，n(O₂)=="0.04" mol。
2Na₂O₂+2NaHCO₃2NaOH    +   2Na₂CO₃+O₂↑
0.08 mol      0.08 mol     0.08 mol  0.04 mol
混合物中n(Na₂O₂)=="0.1" mol
因此，殘留固體內還有n(Na₂O₂)="0.1" mol-0.08 mol="0.02" mol，
n(NaOH)="0.08" mol，n(Na₂CO₃)="0.08" mol，滴加n(HCl)="2.00" mol·L^-1×0.140 L="0.280" mol時，發(fā)生的反應有：
2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑
0.02 mol        0.04 mol   0.01 mol
NaOH    +    HCl====NaCl+H₂O
(0.04+0.08) mol   0.12 mol
Na₂CO₃+HCl====NaCl+NaHCO₃
0.08 mol  0.08 mol     0.08 mol
NaHCO₃+HCl====NaCl+H₂O+CO₂↑
0.08 mol  0.08 mol          0.08 mol
所以，可產生標準狀況下的氣體V="(0.08+0.01)" mol×22.4 L·mol^-1="2.016" L。