Question

（1）已知Na₂O和Na₂O₂的混合物10.9g和足量水作用，得到330g溶液（密度為1.1g?mL^-1），其中含溶質12g．則：原混合物中Na₂O的質量為

 

，最后溶液的OH^-的濃度為

 

，生成的O₂在標準狀況下的體積為

 

．
（2）若Na₂O和Na₂O₂的混合物質量為w g，和足量水作用后得到的溶液中，所含溶質的質量較原混合物增加了a g，試寫出a的數(shù)值大小范圍

 

（以含w的代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點：物質的量濃度的相關計算

專題：物質的量濃度和溶解度專題

分析：（1）氧化鈉、過氧化鈉與水反應后的溶質為氫氧化鈉，根據(jù)n=

m

V

計算出氫氧化鈉的物質的量，再根據(jù)質量守恒、鈉原子守恒列式計算出氧化鈉、過氧化鈉的物質的量，最后根據(jù)c=

n

V

計算出氫氧根離子的物質的量、根據(jù)過氧化鈉與水的反應方程式計算出生成的標況下氧氣的體積；
（2）寫出反應的化學方程式，wg完全為氧化鈉時，溶質質量增加的值最大，當wg完全為過氧化鈉時，a的值最小，利用極值法和差量法討論出a的取值范圍．

解答： 解：（1）設10.9g混合物中含有氧化鈉xmol，含有過氧化鈉ymol，則①62x+78y=10.9，最后得到的溶質為NaOH，12g氫氧化鈉的物質的量為：

12g

40g/mol

=0.3mol，根據(jù)鈉原子守恒可得：②2x+2y=0.3，聯(lián)合①②解得：x=0.05、y=0.1，
則氧化鈉的質量為：m（Na₂O）=62g/mol×0.05mol=3.1g；
最后所帶氫氧化鈉溶液的濃度為：c（NaOH）=

0.3mol

330g 1.1×1000d/L

=1mol/L，則c（OH^-）=c（NaOH）=1mol/L；
根據(jù)反應2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑可知，生成氧氣的物質的量為：n（O₂）=

1

2

n（Na₂O₂）=

1

2

×0.1mol=0.05mol，
標況下生成的氧氣的體積為：V（O₂）=22.4L/mol×0.05mol=1.12L，
故答案為：3.1 g；1mol/L；1.12 L；
（2）過氧化鈉與水反應的方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，氧化鈉與水反應方程式為：Na₂O+H₂O═2NaOH，
當wg完全為氧化鈉時，溶質質量增加的值最大，當wg完全為過氧化鈉時，a的值最小，
當wg完全為氧化鈉時，Na₂O+H₂O═2NaOH  溶質增加△m=a
                  62          80        18
                  wg                a=

18wg

62

=

9w

31

g
當wg完全為過氧化鈉時，2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑溶質增加△m=a
                    156        160              4
                     wg                      

4wg

156

=

w

39

g
根據(jù)以上分析可知，溶質增加的質量a的最大值為

9w

31

g，最小值為

w

39

g，
由于混合物為氧化鈉和過氧化鈉的混合物，則

w

39

＜a＜

9w

31

，
故答案為：

w

39

＜a＜

9w

31

．

點評：本題考查了有關物質的量的計算、混合物的計算，題目難度中等，注意掌握有關物質的量的計算方法，明確質量守恒定律、極值法在化學計算中的應用，試題有利于提高學生的化學計算能力．