Question

18．鈉和鉀是活潑的堿金屬元素，鈉和鉀及其化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛應(yīng)用．
（1）將0.01mol下列物質(zhì)①Na₂O₂②Na₂O�、跱a₂CO₃④NaCl分別加入100mL蒸餾水中，恢復至室溫，所得溶液中陰離子濃度的大小順序是（溶液體積變化忽略不計）①=②＞③＞④；
（2）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），該反應(yīng)的化學方程式為N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O．肼一空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．該電池放電時其負極的電極反應(yīng)式是N₂H₄+4OH^--4e-=4H₂O+N₂；
（3）現(xiàn)有一Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物樣品，取ag該混合物充分加熱，減重bg，則該混合物樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{62a-168b}{62a}$；
（4）鈉-鉀合金可在核反應(yīng)堆中用作熱交換液．5.05g鈉-鉀合金溶于200mL水生成0.075mol氫氣．則該溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度是0.75（mol/L）（忽略溶液體積變化）．

Answer 1

分析 （1）等物質(zhì)的量的Na₂O₂與Na₂O分別于水反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的NaOH，消耗的水的量相同，生成的OH^-濃度相同，均約為0.2mol/L，Na₂CO₃因水解，使陰離子濃度稍增大：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．
（2）依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒分析判斷產(chǎn)物和配平化學方程式，燃料電池，燃料在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）NaHCO₃不穩(wěn)定，加熱易分解，根據(jù)質(zhì)量的變化利用差值法解答；
（4）結(jié)合反應(yīng)的方程式2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2K+2H₂O═2KOH+H₂↑計算．

解答 解：（1）由①反應(yīng)為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，②反應(yīng)為Na₂O+H₂O=2NaOH溶于水，二者消耗的水的量相同，生成等物質(zhì)的量的NaOH，故生成的OH^-濃度相同，均約為0.2mol/L，故為①=②；③中碳酸根水解使得陰離子濃度稍大于④，而④中NaCl的濃度為0.1mol/L，則所得溶液中陰離子濃度的大小順序是①=②＞③＞④，
故答案為：①=②＞③＞④；
（2）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），氮元素化合價升高被氧化，次氯酸鈉做氧化劑被還原為氯化鈉，化學方程式為2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，肼--空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極是肼燃燒生成氮氣和水，負極的電極反應(yīng)式為：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；N₂H₄+4OH^--4e-=4H₂O+N₂；
（3）NaHCO₃不穩(wěn)定，加熱易分解，發(fā)生2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
則2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑△m
   168g      106g           62g
    x                       bg
x=$\frac{168b}{62}$g，
則樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量為ag-$\frac{168b}{62}$g=$\frac{62a-168b}{62}$g，
所以該混合物樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{62a-168b}{62a}$=$\frac{31a-84b}{31a}$，
故答案為：$\frac{31a-84b}{31a}$；
（4）設(shè)鈉、鉀的物質(zhì)的量分別為a、b，反應(yīng)的方程式為2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2K+2H₂O═2KOH+H₂↑，
則a+b=0.075mol×2=0.15mol，
該溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度是$\frac{0.15mol}{0.2L}$=0.75mol/L，
故答案為：0.75（mol/L）．

點評 本題考查較為綜合，涉及堿金屬的單質(zhì)以及混合物的性質(zhì)，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握題給信息，學習中注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，根據(jù)反應(yīng)的方程式解答該題，難度不大．