Question

將一定質量的金屬鈉和一定質量的氧氣在一密閉容器中加熱充分反應，冷卻后取殘留固體加入過量水中,放出0.336L氣體 (標況),將此氣體點燃恢復到標況下無氣體剩余,所得的水溶液中加入0.5mol/L的稀硫酸80ml,恰好使溶液呈中性,求:
（1）與氧氣反應前金屬鈉的質量（2）鈉與氧氣反應后的殘留固體的成分及質量.

Answer 1

（1）由題意知：H₂.O₂總物質的量為0.336L/22.4L/mol=0.015mol

   則H₂為0.01mol   O₂為0.005mol

   由方程式知   2Na + 2H₂O= 2NaOH + H₂           2Na₂O₂ +2H₂O= 4NaOH  + O₂

                0.02mol   0.02mol   0.01mol     0.01mol       0.02mol  0.005m0l

   又知  H₂SO₄    + 2NaOH= Na₂SO₄+ 2H₂O

            1          2

0.5mol/L×0.08L        x             x=0.08mol

所以有Na₂O       Na₂O  +H₂O  =  2NaOH

                    1             2

                    y          0.08mol-0.02mol-0.02mol   y=0.02mol

則 n(Na)_總=0.02mol+0.01mol×2+0.02mol×2=0.08mol  m(Na)=0.08mol×23g/mol=1.84g

(2) 反應 后殘留固體及質量分別為：

  Na:  0.02mol×23g/mol=0.46g

  Na₂O₂: 0.01mol×78g/mol=0.78g

  Na₂O:  0.02mol×62g/mol=1.24g