Question

【題目】一塊表面被氧化的鈉，投入足量水中充分反應(yīng)，放出3.36L（標準狀況）的氣體，該氣體在電火花下剛好完全反應(yīng)；測得反應(yīng)后溶液的體積為200mL，此溶液與100mL6mol/L的鹽酸恰好完全中和。試計算（簡要寫出計算過程）：

（1）反應(yīng)所得NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是多少______？

（2）該表面被氧化的鈉各成分的質(zhì)量是多少g______？

Answer 1

【答案】3mol/L m(Na) =4.6g 、m(Na2O)=6.2g 、m(Na2O2)=7.8g

【解析】

表面已氧化變質(zhì)的金屬Na投入水反應(yīng)生成的氣體在電火花下剛好完全反應(yīng)，說明生成的氣體為氫氣和氧氣的混合物，因此該固體中含有鈉、過氧化鈉，根據(jù)與鹽酸反應(yīng)的氫氧化鈉的量分析判斷有無氧化鈉，再結(jié)合反應(yīng)的方程式分析計算。

(1)表面已氧化變質(zhì)的金屬Na投入水，無論是鈉、氧化鈉還是過氧化鈉與水反應(yīng)均生成氫氧化鈉，因此所得溶液為氫氧化鈉溶液，所得溶液200mL與100mL6mol/L鹽酸恰好反應(yīng)，最終溶質(zhì)為NaCl，所得200mL溶液中n(Na+)=n(Cl-)=6mol/L×0.1L=0.6mol， 由Na元素守恒，溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.6mol，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度==3mol/L，答：反應(yīng)所得NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是3mol/L；

(2)收集到氣體3.36L，氣體的物質(zhì)的量n==0.15mol，該氣體在電火花下剛好完全反應(yīng)，說明生成的氣體為氫氣和氧氣的混合氣體，且n(H2)∶n(O2)=2∶1，即n(H2)=0.1mol，n(O2)=0.05mol，根據(jù)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，需要鈉0.2mol，質(zhì)量為0.2mol×23g/mol=4.6g，根據(jù)2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑，則表面的過氧化鈉為0.1mol，質(zhì)量=0.1mol×78g/mol=7.8g，根據(jù)鈉元素守恒，表面生成的氧化鈉的物質(zhì)的量==0.1mol，質(zhì)量為0.1mol×62g/mol=6.2g，答：表面被氧化的鈉各成分的質(zhì)量分別為m(Na) =4.6g 、m(Na2O)=6.2g 、m(Na2O2)=7.8g。