Question

将10.1克过氧化钠和钠的混合物跟120.1克水充分反应后，收集到的气体体积在标准状况下为2.24L。
（1）试分别写出过氧化钠跟水反应的离子、化学方程式                                       ；（2）计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的物质的量之比，n(Na₂O₂)：n(Na)＝         。
（3）计算所得溶液的质量分数是多大？ω＝        。

Answer 1

（1） 2Na₂O₂+2H₂O＝O₂↑+4 NaOH、 2Na₂O₂+2H₂O＝O₂↑+4OH^-+4Na⁺
（2）1:1
（3）9.34℅

试题分析：（1）过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式和离子方程式分别是2Na₂O₂+2H₂O＝O₂↑+4 NaOH、2Na₂O₂+2H₂O＝O₂↑+4OH^-+4Na⁺。
（2）设过氧化钠和钠的物质的量分别是x和y，则78g/mol×x＋23g/mol×y＝10.1g。由方程式可知
2Na₂O₂+2H₂O＝O₂↑+4 NaOH
2      2      1    4
x     x     0.5x  2x
2Na+2H₂O＝H₂↑+2NaOH
2  2      1     2
y  y    0.5y    y
所以0.5x＋0.5y＝＝0.1mol
由78g/mol×x＋23g/mol×y＝10.1g可知x＝y＝0.1mol
原混合物中过氧化钠和氧化钠的物质的量之比，n(Na₂O₂)：n(Na)＝1:1。
（3）根据（2）中可知生成的氢氧化钠是2x＋y＝0.3mol
氢氧化钠的质量＝0.3mol×40g/mol＝12g
溶液的质量＝10.1g＋120.1g－0.05mol×32g/mol－0.05mol×2g/mol＝128.5g
所以反应后溶液的质量分数ω＝×100%＝9.34℅。