Question

19．如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应．已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol，水的质量为100g，忽略溶液中溶剂的变化．完成下列题目．
（1）反应③最多产生O₂的物质的量为0.05 mol．
（2）反应①的离子方程式为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑．
（3）Na₂O₂中阴阳离子数目之比为1：2．
（4）①②③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序为：③=②＞①．

Answer 1

分析 （1）根据过氧化钠和水反应的方程式计算生成氧气的物质的量；
（2）离子方程式要遵循“原子守恒和电荷守恒等”规律；
（3）过氧化钠中的阴离子是过氧根离子不是氧离子，根据化学式判断阴阳离子个数之比；
（4）根据固体的物质的量计算溶液中溶质的质量、溶液的质量，根据质量分数公式判断质量分数相对大小．

解答 解：（1）反应③：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
                             2mol                           1mol
                          0.1mol                        0.05mol
根据方程式知，最多产生0.05molO₂，故答案为：0.05mol；
（2）Na+2H₂O═Na⁺+2OH^-+H₂↑中电荷不守恒，反应①正确的离子方程式为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，故答案为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
（3）过氧化钠中阴离子是O₂ ^2-，所以阴阳离子数目之比为1：2，故答案为：1：2；
（4）钠、氧化钠、过氧化钠和水反应的方程式分别如下：
Na+H₂O=NaOH+$\frac{1}{2}$H₂↑，溶液增加的质量=m（Na）-m（H₂）=2.3g-0.1g=2.2g；
Na₂O+H₂O=2NaOH，溶液增加的质量=m（Na₂O）=0.1mol×62g/mol=6.2g；
Na₂O₂+H₂O=2NaOH+$\frac{1}{2}$O₂↑，溶液增加的质量=m（Na₂O₂）-m（O₂）=m（Na₂O）=6.2g
所以溶液增加的质量大小顺序为：钠＜氧化钠=过氧化钠，
根据钠原子守恒知，0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为：0.1mol、0.2mol、0.2mol，通过以上分析可知，0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、分别溶于水所得溶液的质量分数分别为：$\frac{4g}{100g+2.2g}$、$\frac{8g}{100g+6.2g}$、$\frac{8g}{100g+6.2g}$，所以①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小：③=②＞①，故答案为：③=②＞①．

点评 本题考查了钠及其化合物的性质，易错选项是（3），注意过氧化钠中阴离子是过氧根离子不是氧离子，此为易错点．