题目

题型：不详难度：来源：

将Na₂O₂和NaHCO₃固体混合物置于密闭容器中加热充分反应，放出气体后冷却。加热时可能发生的反应如下：
2Na₂O₂+2NaHCO₃2NaOH+2Na₂CO₃+O₂↑
2Na₂O₂+4NaHCO₃4Na₂CO₃+O₂↑+2H₂O
2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
(1)若固体混合物的质量为m，反应后冷却再称其质量减少了Δm。设NaHCO₃、Na₂O₂的物质的量分别为a、b，试确定下列条件下Δm的取值范围(用含m的代数式表示)。
①当a/b≤1时，Δm取值范围是_____________________。
②当1<a/b≤2时，Δm取值范围是___________________。
③当a/b>2时，Δm取值范围是______________________。
(2)若m="14.52" g，Δm=" 1.28" g时，向反应后的残留固体内滴加2.00 mol·L^-1盐酸140.0 mL，可产生标准状况下的气体____________ L。

答案

(1)①Δm≤ m
②<Δm≤
③<Δm<
(2)2.016

解析

(1)①当a/b≤1时，反应按下式进行，Δm=m(O₂)。则
2Na₂O₂+2NaHCO₃2NaOH+2Na₂CO₃+O₂↑
2×78+2×84                         32
m                                 Δm
Δm≤ m
②当1<a/b≤2时，反应在上式基础上将按下式进行，Δm=m(O₂)+m(H₂O)，则
2Na₂O₂+4NaHCO₃4Na₂CO₃+O₂↑+2H₂O
2×7    84×84                   32+36
m                              Δm
因此<Δm≤
③当a/b>2时，同理可求得<Δm<。
(2)因为，属a/b<1的情况，Na₂O₂过量，则Δm=m(O₂)，n(O₂)=="0.04" mol。
2Na₂O₂+2NaHCO₃2NaOH    +   2Na₂CO₃+O₂↑
0.08 mol      0.08 mol     0.08 mol  0.04 mol
混合物中n(Na₂O₂)=="0.1" mol
因此，残留固体内还有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时，发生的反应有：
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，可产生标准状况下的气体V="(0.08+0.01)" mol×22.4 L·mol^-1="2.016" L。