Question

如图23所示测定Na₂O₂(含Na₂O杂质)纯度的实验装置，不同时间电子天平的读数如列表所示：

实验操作	时间/s	电子天平读数/g
烧杯+水		370.000
烧杯+水+样品	0	377.640
	30	376.920
	60	376.400
	90	376.200
	120	376.200

试计算样品中的质量分数，并估算最后溶液的pH。?

图2-3

Answer 1

w (Na₂O₂)=91.9%　pH=14

解析:

由表中数据可知，所取样品的质量为377.640 g-370.000 g=7.640 g，样品投入水中，放出氧气，随着反应的进行，电子天平的读数逐渐减少，至90 s开始读数不变，说明此时过氧化钠已反应完全，此时的质量减少量即为反应生成的氧气的质量377.640 g-376.200 g=1.440 g。设样品中Na₂O₂的质量为x，生成的NaOH的物质的量为y，则有

2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑?

156g                4 mol 32g

x??         y?  1.440g

x==7.020 g?

y==0.180 mol?

w(Na₂O₂)=×100%=91.9%

m(Na₂O)=7.640 g-7.020 g=0.62 g?

设与水反应生成的NaOH的物质的量为z，则有?

Na₂O+H₂O2NaOH?

62 g    2 mol?

0.62 g     z?

z==0.02 mol?

c(OH^-)=c(NaOH)==1 mol·L^-1?

c(H⁺)=10^-14mol·L^-1pH=14。