Question

取6.60克NaHCO₃和Na₂O₂的固體混合物，在密閉容器中加熱到250℃經(jīng)充分反應排出氣體，冷卻后稱得固體質量為5.30克，計算原混合物中Na₂O₂的質量分數(shù)．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：發(fā)生反應有：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑、2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂、2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，若 Na₂O₂ 不足，則 Na₂O₂ 先吸收 CO₂，再吸收 H₂O．假設NaHCO₃分解放出的CO₂恰好能與Na₂O₂反應，總反應式為4NaHCO₃+2Na₂O₂═4Na₂CO₃+2H₂O+O₂，利用差量法計算可知：
4NaHCO₃+2Na₂O₂═4Na₂CO₃+2H₂O+O₂，△m
    492g                         68g
    6.6g                         x
故x=

68g×6.6g

492g

=0.91g，由于0.91g＜6.6g-5.3g=1.3g，所以NaHCO₃過量，即固體全部為Na₂CO₃，
設原混合物中 NaHCO₃、Na₂O₂ 的物質的量分別是xmol、ymol，根據(jù)二者質量、最終碳酸鈉的質量列方程計算解答．

解答： 解：發(fā)生反應有：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑、2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂、2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，若 Na₂O₂ 不足，則 Na₂O₂ 先吸收 CO₂，再吸收 H₂O．假設NaHCO₃分解放出的CO₂恰好能與Na₂O₂反應，總反應式為4NaHCO₃+2Na₂O₂═4Na₂CO₃+2H₂O+O₂，利用差量法計算可知：
4NaHCO₃+2Na₂O₂═4Na₂CO₃+2H₂O+O₂，△m
    492g                         68g
    6.6g                         x
故x=

68g×6.6g

492g

=0.91g，由于0.91g＜6.6g-5.3g=1.3g，所以NaHCO₃過量，即固體全部為Na₂CO₃，
設原混合物中 NaHCO₃、Na₂O₂ 的物質的量分別是xmol、ymol，則：
根據(jù)二者質量，有84x+78y=6.6，
根據(jù)鈉離子守恒及生成碳酸鈉的質量，有：（x+2y）×

1

2

×106g/mol=5.3，
聯(lián)立方程，解得x=0.06、y=0.02mol，
故w（Na₂O₂）=

0.02mol×78g/mol

6.6g

×100%=23.6%，
答：原混合物中Na₂O₂的質量分數(shù)為23.6%．

點評：本題考查混合物的計算，過程比較復雜，關鍵是利用假設法判斷原混合物中Na₂O₂并未將NaHCO₃分解生成的CO₂ 全部吸收、剩余固體全部為Na₂CO₃，再利用守恒計算計算，難度較大．