Question

4．（1）有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠，质量是10.8g．将它投入到100g水中完全反应后，收集到0.2g氢气，试计算，被氧化成氧化钠的金属的质量是4.6g．
（2）200℃时，11.6gCO₂和水蒸气的混合气体与足量的Na₂O₂充分反应后固体质量增加了3.6g，求原混合物中CO₂和H₂O的物质的量比1：4．

Answer 1

分析 （1）根据2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，利用氢气的量计算参加反应的钠的质量，然后得出氧化钠的质量，再计算出被氧化的钠的质量；
（2）向足量的固体Na₂O₂中通入11.6gCO₂和H₂O，发生反应：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，固体只增加3.6g，是因为生成O₂，根据质量守恒定律可知m（O₂）=11.6g-3.6g=8.0g，所以n（O₂）=$\frac{8g}{32g/mol}$=0.25mol，令混合物中CO₂和水蒸气的物质的量分别为为xmol，ymol，根据生成氧气的物质的量及二者之和，列方程计算．

解答 解：（1）设产生0.2g氢气需钠的质量为x
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
46             2
x            0.2g
 $\frac{46}{2}=\frac{x}{0.2g}$
解得：x=4.6g，
则氧化钠的质量是：10.8g-4.6g=6.2g，
则对应的被氧化的钠的质量为$\frac{23×2}{23×2+16}$100%×6.2g=4.6g，
故答案为：4.6g；
（2）通入11.6gCO₂和H₂O，发生反应：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，固体只增加3.6g，是因为生成O₂，根据质量守恒定律可知m（O₂）=11.6g-3.6g=8.0g，所以n（O₂）=$\frac{8g}{32g/mol}$=0.25mol，令混合物中CO₂和水蒸气的物质的量分别为为xmol，ymol，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
       xmol     0.5xmol
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
       ymol     0.5ymol
所以$\left\{\begin{array}{l}{0.5x+0.5y=0.25}\\{44x+18y=11.6}\end{array}\right.$
解得：x=0.1，y=0.4
故原混合物中CO₂和H₂O的物质的量比为0.1mol：0.4mol=1：4，
故答案为：1：4．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握发生的反应及反应中物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．