Question

将7.8g过氧化钠投入100g10%的苛性钠溶液中充分反应．求：
（1）所得溶液的质量分数．
（2）向该溶液中通入一定量二氧化碳，然后小心低温蒸干，所得固体冷却干燥，称重为28.5g，通过计算推出该固体物体的组成和质量．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）发生反应2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，根据方程式计算反应生成的NaOH的质量、氧气的质量，计算原溶液中NaOH的质量，进而计算反应后溶液中NaOH的总质量，反应后溶液总质量=过氧化钠质量+原溶液质量-氧气质量，再根据质量分数定义计算；
（2）利用极限法判断，假定只生成碳酸钠，计算碳酸钠的质量，假设只生成碳酸氢钠，计算碳酸氢钠的质量，结合固体质量判断所得固体的组分，进而计算各自的质量．

解答： 解：（1）设7.8g过氧化钠反应生成氢氧化钠为mg，生成氧气为ng，则：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
2×78       160   32
7.8g         mg   ng
故2×78：160=7.8g：mg   解得m=8，
2×78：32=7.8g：ng   解得n=1.6，
原溶液中NaOH的物质的量=100g×100%=10g
故反应后NaOH溶液的质量分数=

8g+10g

7.8g+100g-1.6g

×100%=16.95%，
答：所得溶液的质量分数为16.95%．
（2）7.8g过氧化钠的物质的量=

7.8g

78g/mol

=0.1mol，原溶液中NaOH的物质的量=

10g

40g/mol

=0.25mol，假设只生成碳酸钠，根据Na元素守恒离子，生成碳酸钠的物质的量=

0.1mol×2+0.25mol

2

=0.225mol，其质量=0.225mol×106g/mol=23.85g，假设只生成碳酸氢钠，根据Na元素守恒可知，生成碳酸氢钠的物质的量=0.1mol×2+0.25mol=0.45mol，其质量0.45mol×84g/mol=37.8g，由于23.85g＜28.5g＜37.8g，故固体为碳酸钠、碳酸氢钠的混合物，
令碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为xmol、ymol，则：

2x+y=0.1×2+0.25 106x+84y=28.5

解得x=0.15、y=0.15
故碳酸钠的质量=0.15mol×106g/mol=15.9g，碳酸氢钠的质量=0.15mol×84g/mol=12.6g，
答：固体为碳酸钠、碳酸氢钠的混合物，其中碳酸钠为15.9g、碳酸氢钠为12.6g．

点评：本题考查根据方程式的有关计算，（2）中利用极限法确定固体成分是关键，注意守恒思想的应用．