Question

将 NaHCO₃和Na₂O₂的固体混合物置于密闭容器中加热至200℃，使其充分反应，最后测得生成的气体和残余的固体均由两种物质组成，分别为amol和bmol，且有a＞b．试通过计算求：
1．原混合物中，NaHCO₃物质的量为

 

；Na₂O₂物质的量为

 

．
2．反应后容器内气态物质和其物质的量分别为

 

．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）先根据反应方程式及题中信息判断反应产物组成情况，然后根据碳原子、钠原子守恒计算出碳酸氢钠、过氧化钠的物质的量；
（2）根据过氧化钠的物质的量计算出生成氧气的物质的量，再根据氢原子守恒计算出生成产物中水的物质的量．

解答： 解：（1）根据反应方程式2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O、2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O可得过氧化钠与碳酸氢钠反应的方程式：4NaHCO₃+4Na₂O₂=4Na₂CO₃+O₂↑+4NaOH，若碳酸氢钠与过氧化钠恰好反应，生成气体只有氧气，不满足题意；
若过氧化钠过量，反应生成的气体只有氧气，也不满足题意；
所以只有当碳酸氢钠过量，反应生成气体为氧气和水（生成的二氧化碳被过氧化钠反应掉了），反应后的固体为碳酸钠和氢氧化钠，才满足“生成的气体和残余的固体均由两种物质组成”；碳酸钠的物质的量大于氢氧化钠，所以amol为碳酸钠，bmol为氢氧化钠，根据碳元素守恒可知，碳酸氢钠的物质的量为反应后碳酸钠的物质的量，即amol，根据钠原子守恒，过氧化钠的物质的量为：

1

2

×（2a+b-a）=

a+b

2

mol，
故答案为：amol；

a+b

2

mol；
（2）2mol过氧化钠完全反应生成1mol氧气，则：

a+b

2

mol过氧化钠生成的氧气的物质的量为：

1

2

×

a+b

2

mol=

a+b

4

mol；
根据H原子守恒可知，生成水的物质的量为：

1

2

×（amol-bmol）=

a-b

2

mol，
故答案为：O₂为

a+b

4

mol、H₂O为

a-b

2

mol．

点评：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度较大，解题根据是根据题中信息判断反应产物的组成，注意质量守恒在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．