Question

在100mL2.0mol/LNaHCO₃溶液中加入一定量的常见化合物C，恰好使其转化为只含Na₂CO₃溶质的溶液，实现转变的物质X有多种，请回答下列问题：
（1）请填写下表空白：

编号	①	②	③
X的化学式	NaOH	Na2O2
加入X的质量（g）			6.2

（2）反应后，溶液中的Na⁺的物质的量均为

 

mol
（3）在①～③中，所得Na₂CO₃溶质的质量分数相等的是

 

（填写编号）

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,钠的重要化合物

专题：计算题

分析：（1）碳酸氢钠恰好转化为碳酸钠，则C为NaOH或者C与水反应生成NaOH，可以为过氧化钠、氧化钠、Na，根据碳元素守恒计算n（Na₂CO₃），根据钠元素守恒计算n（NaOH）、n（Na₂O₂），再根据m=nM计算其质量；
③根据钠元素守恒计算Na元素的质量，判断是否为Na还是氧化钠，进而计算确定化学式；
（2）溶液中n（Na⁺）=2n（Na₂CO₃），根据碳原子守恒：n（Na₂CO₃）=n（NaHCO₃）；
（3）溶液中碳酸钠质量相等，若溶液质量增重相等，则碳酸钠溶液质量分数相等，根据差量法判断溶液质量增重．

解答： 解：（1）100mL 2.0mol/LNaHCO₃溶液中n（NaHCO₃）=2.0mol/L×0.1L=0.2mol，根据碳原子守恒：n（Na₂CO₃）=n（NaHCO₃）=0.2mol，
①根据钠元素守恒则：n（NaOH）=2n（Na₂CO₃）-n（NaHCO₃）=0.2mol×2-0.2mol=0.2mol，故需要m（NaOH）=0.2mol×40g/mol=8g；
②根据钠元素守恒：n（Na₂O₂）=

1

2

[2n（Na₂CO₃）-n（NaHCO₃）]=

1

2

×[0.2mol×2-0.2mol]=0.1mol，故需要m（Na₂O₂）=0.1mol×78g/mol=7.8g；
③X含有Na原子物质的量为：n（Na原子）=2n（Na₂CO₃）-n（NaHCO₃）=0.2mol，其质量为0.2mol×23g/mol=4.6g，含有氧元素为6.2g-4.6g=1.6g，物质的量为

1.6g

16g/mol

=0.1mol，故X为Na₂O，
故答案为：

编号	①	②	③
X的化学式	NaOH	Na2O2	Na2O
加入X的质量（g）	8	7.8	6.2

（2）根据钠元素守恒，n（Na⁺）=2n（Na₂CO₃）=0.2mol×2=0.4mol，故答案为：0.4mol；
（3）①中溶液增重为NaOH质量，②中过氧化钠和水发生氧化还原反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，溶液质量增重为与过氧化钠等物质的量的Na₂O的质量，③中溶液增重为Na₂O的质量，且过氧化钠与氧化钠的物质的量相等，故②③所得Na₂CO₃溶质的质量分数相等，
故答案为：②③．

点评：本题考查化学方程式计算，抓住碳元素、钠元素守恒是解题的关键，难度中等．