Question

11．過氧化鈉是一種淡黃色固體，有漂白性，能與水、酸性氧化物和酸反應(yīng)．
（1）將足量的Na₂O₂與16.5g CO、H₂、O₂混合氣體共同置于一密閉容器中，用電火花引燃，使其完全反應(yīng)．反應(yīng)后Na₂O₂增重7.5g，則原混合氣體中O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是54.5%．（保留三位小數(shù)）
（2）將15.6g Na₂O₂與2.7g Al粉混合后，投入足量的水中，充分反應(yīng)（假設(shè)能產(chǎn)生的氣體全部放出，下同）生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為5.6L．

Answer 1

分析 （1）CO燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)方程式為2CO+O₂═2CO₂，二氧化碳與過氧化鈉發(fā)生反應(yīng)2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，方程式相加的CO+Na₂O₂=Na₂CO₃，固體增加的質(zhì)量為相當(dāng)于CO的質(zhì)量；
氫氣燃燒生成水，反應(yīng)方程式為2H₂+O₂═2H₂O，水與過氧化鈉發(fā)生反應(yīng)2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，二者相加可得H₂+Na₂O₂=2NaOH，固體增加的質(zhì)量為相當(dāng)于H₂的質(zhì)量．
CO、H₂、O₂用電火花引燃，使其完全反應(yīng)，Na₂O₂增重7.5g就是原混合氣體中CO、H₂的質(zhì)量和，據(jù)此計(jì)算；
（2）發(fā)生反應(yīng)2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，生成氣體為氫氣和氧氣，通過反應(yīng)方程式計(jì)算氧氣的體積，結(jié)合方程式進(jìn)行氫氧化鈉與鋁反應(yīng)的過量計(jì)算，根據(jù)不足的物質(zhì)計(jì)算生成的氫氣．

解答 解：（1）CO燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)方程式為2CO+O₂═2CO₂，二氧化碳與過氧化鈉發(fā)生反應(yīng)2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，方程式相加的CO+Na₂O₂=Na₂CO₃，固體增加的質(zhì)量為相當(dāng)于CO的質(zhì)量，
氫氣燃燒生成水，反應(yīng)方程式為2H₂+O₂═2H₂O，水與過氧化鈉發(fā)生反應(yīng)2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，二者相加可得H₂+Na₂O₂=2NaOH，固體增加的質(zhì)量為相當(dāng)于H₂的質(zhì)量，
CO、H₂、O₂用電火花引燃，使其完全反應(yīng)，Na₂O₂增重7.5g就是原混合氣體中CO、H₂的質(zhì)量和，所以混合氣體中氧氣的質(zhì)量為16.5g-7.5g=9g，
氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{9g}{16.5g}$×100%=54.5%，
故答案為：54.5%；
（2）15.6gNa₂O₂的物質(zhì)的量為$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，令生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為xmol，氧氣為ymol，則：
    2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、
    2            4     1
   0.2mol       xmol   ymol
所以x=0.4，y=0.1．
2.7gA1粉的物質(zhì)的量為0.1mol，由方程式2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，0.1mol鋁完全反應(yīng)需要?dú)溲趸�鈉0.1mol，鋁完全反應(yīng)，令鋁反應(yīng)生成氫氣zmol，則：
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
2                       3
0.1mol                  zmol
所以z=0.15，
所以在標(biāo)準(zhǔn)狀況下反應(yīng)結(jié)束時(shí)生成氣體的體積為（0.1mol+0.15mol）×22.4L/mol=5.6L，
故答案為：5.6L．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的原理為解答關(guān)鍵，注意掌握過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)中固體增加的實(shí)質(zhì)，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．