Question

11．有一金屬鈉和過氧化鈉的混和物，與過量水分反應(yīng)后，產(chǎn)生2.24L氣體（STP），用電火花點燃后，恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，體積減少了1.12L，則原混合物中鈉與過氧化鈉的物質(zhì)的量之比（　�。�

• A． 1：3
• B． 5：1
• C． 1：1
• D． 1：2

Answer 1

分析 發(fā)生的反應(yīng)有：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O；根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$分別計算出2.24L、1.12L氣體的物質(zhì)的量，然后得出參加反應(yīng)的氫氣和氧氣氣體的物質(zhì)的量，再通過討論判斷氫氣和氧氣的物質(zhì)的量，最后根據(jù)反應(yīng)方程式計算出鈉、過氧化鈉的物質(zhì)的量及物質(zhì)的量之比．

解答 解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氣體的物質(zhì)的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，說明鈉、過氧化鈉與水反應(yīng)生成的氫氣和氧氣的總物質(zhì)的量為0.1mol，
氣體體積減少的1.12L的物質(zhì)的量為：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
則反應(yīng)后剩余氣體的物質(zhì)的量為：0.1mol-0.05mol=0.05mol，可能為氧氣或氫氣，
當(dāng)剩余的0.05mol為氧氣時，根據(jù)反應(yīng)2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O可知，混合氣體中含有氫氣的物質(zhì)的量為：0.05mol×$\frac{2}{3}$=$\frac{1}{30}$mol，氧氣的體積為：0.1mol-$\frac{1}{30}$mol=$\frac{1}{15}$mol，
根據(jù)方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，鈉的物質(zhì)的量為n（Na）=2n（H₂）=$\frac{1}{30}$mol×2=$\frac{1}{15}$mol，過氧化鈉的物質(zhì)的量為：n（Na₂O₂）=2n（O₂）=$\frac{2}{15}$mol，原混合物中鈉與過氧化鈉的物質(zhì)的量之比為：$\frac{1}{15}$mol：$\frac{2}{15}$mol=1：2，故D正確；
當(dāng)剩余的0.05mol為氫氣時，根據(jù)反應(yīng)2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O可知，原混合氣體中含有氧氣的體積為：0.05mol×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{60}$mol，氫氣的體積為：0.1mol-$\frac{1}{60}$mol=$\frac{1}{12}$mol，
根據(jù)方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，鈉的物質(zhì)的量為n（Na）=2n（H₂）=$\frac{1}{12}$mol×2=$\frac{1}{6}$mol，過氧化鈉的物質(zhì)的量為：n（Na₂O₂）=2n（O₂）=$\frac{1}{60}$mol×2=$\frac{1}{30}$mol，原混合物中鈉與過氧化鈉的物質(zhì)的量之比為：$\frac{1}{6}$mol：$\frac{1}{30}$mol=5：1，故B正確；
故選BD．

點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的原理為解答關(guān)鍵，注意掌握討論法在化學(xué)計算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力．