Question

將Na₂O₂和NaHCO₃固體混合物置于密閉容器中加熱充分反應(yīng)，放出氣體后冷卻。加熱時(shí)可能發(fā)生的反應(yīng)如下：

2Na₂O₂+2NaHCO₃2NaOH+2Na₂CO₃+O₂↑

2Na₂O₂+4NaHCO₃4Na₂CO₃+O₂↑+2H₂O

2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

(1)若固體混合物的質(zhì)量為m，反應(yīng)后冷卻再稱其質(zhì)量減少了Δm。設(shè)NaHCO₃、Na₂O₂的物質(zhì)的量分別為a、b，試確定下列條件下Δm的取值范圍(用含m的代數(shù)式表示)。

①當(dāng)a/b≤1時(shí)，Δm取值范圍是_____________________。

②當(dāng)1＜a/b≤2時(shí)，Δm取值范圍是___________________。

③當(dāng)a/b＞2時(shí)，Δm取值范圍是______________________。

(2)若m=14.52 g，Δm= 1.28 g時(shí)，向反應(yīng)后的殘留固體內(nèi)滴加2.00 mol·L^-1鹽酸140.0 mL，可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體____________ L。

Answer 1

(2)2.016

解析：(1)①當(dāng)a/b≤1時(shí)，反應(yīng)按下式進(jìn)行，Δm=m(O₂)。則

2Na₂O₂+2NaHCO₃2NaOH+2Na₂CO₃+O₂↑

     2×78+2×84                                         32

              m                                                 Δm

②當(dāng)1＜a/b≤2時(shí)，反應(yīng)在上式基礎(chǔ)上將按下式進(jìn)行，Δm=m(O₂)+m(H₂O)，則

   2Na₂O₂+4NaHCO₃4Na₂CO₃+O₂↑+2H₂O

     2×78      4×84                               32+36

                      m                                      Δm

③當(dāng)a/b＞2時(shí)，同理可求得＜Δm＜。

(2)因?yàn)?IMG align="middle" height=44 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1898/img/04/74/15/189804741510001815/10.gif" width=127 align=absMiddle v:shapes="_x0000_i1047">，屬a/b＜1的情況，Na₂O₂過(guò)量，則Δm=m(O₂)，

2Na₂O₂+2NaHCO₃2NaOH    +   2Na₂CO₃+O₂↑

                0.08 mol      0.08 mol        0.08 mol  0.04 mol

因此，殘留固體內(nèi)還有n(Na₂O₂)=0.1 mol-0.08 mol=0.02 mol，

n(NaOH)=0.08 mol，n(Na₂CO₃)=0.08 mol，滴加n(HCl)=2.00 mol·L^-1×0.140 L=0.280 mol時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)有：

        2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑

       0.02 mol                0.04 mol   0.01 mol

            NaOH    +    HCl====NaCl+H₂O

(0.04+0.08) mol   0.12 mol

   Na₂CO₃+HCl====NaCl+NaHCO₃

0.08 mol  0.08 mol           0.08 mol

  NaHCO₃+HCl====NaCl+H₂O+CO₂↑

0.08 mol  0.08 mol                  0.08 mol

所以，可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體V=(0.08+0.01) mol×22.4 L·mol^-1=2.016 L。