Question

將15.6gNa₂O₂與2.7gA1粉混合后，投入足量的水中，充分反應(yīng)（沒能產(chǎn)生的氣體全部放出）．
（1）Na₂O₂與水反應(yīng)的離子方程式為

2Na₂O₂+2H₂O=4N⁺a+4OH^-+O₂↑

；
15.6gNa₂O₂在該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

0.2mol

；
（2）反應(yīng)結(jié)束時(shí)生成氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為

5.6L

；
（3）取agNa₂O₂與Al粉組成的混合物，放入適量的水中，固體完全溶解，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積為VL，則V的取值范圍是

22.4a

156

＜V≤

156.8a

264

（用含a的代數(shù)式表示，結(jié)果可不化簡）．

Answer 1

分析：（1）過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，據(jù)此書寫離子方程式；過氧化鈉完全反應(yīng)，反應(yīng)中過氧化鈉起氧化劑、還原劑作用，各占

1

2

，據(jù)此計(jì)算；
（2）發(fā)生反應(yīng)2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，生成氣體為氫氣和氧氣，通過反應(yīng)方程式計(jì)算氧氣的體積，結(jié)合方程式進(jìn)行氫氧化鈉與鋁反應(yīng)的過量計(jì)算，根據(jù)不足的物質(zhì)計(jì)算生成的氫氣；
（3）Na₂O₂與Al粉組成的混合物，放入適量的水中，固體完全溶解，根據(jù)反應(yīng)2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，過氧化鈉的物質(zhì)的量與Al的物質(zhì)的量之比大于或等于1：2，據(jù)此根據(jù)極限法計(jì)算．

解答：解：（1）過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，反應(yīng)離子方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4N⁺a+4OH^-+O₂↑，
15.6gNa₂O₂的物質(zhì)的量為

15.6g

78g/mol

=0.2mol，過氧化鈉完全反應(yīng)，反應(yīng)中過氧化鈉起氧化劑、還原劑作用，各占

1

2

，
轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2mol×

1

2

×2=0.2mol，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4N⁺a+4OH^-+O₂↑；0.2mol；
（2）15.6gNa₂O₂的物質(zhì)的量為

15.6g

78g/mol

=0.2mol，令生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為xmol，氧氣為ymol，則：
    2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、
    2            4     1
   0.2mol       xmol   ymol
所以x=0.4，y=0.1．
2.7gA1粉的物質(zhì)的量為0.1mol，由方程式2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，0.1mol鋁完全反應(yīng)需要?dú)溲趸�鈉0.1mol，鋁完全反應(yīng)，令鋁反應(yīng)生成氫氣zmol，則：
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
2                       3
0.1mol                  zmol
所以z=0.15，
所以在標(biāo)準(zhǔn)狀況下反應(yīng)結(jié)束時(shí)生成氣體的體積為（0.1mol+0.15mol）×22.4L/mol=5.6L．
故答案為：5.6L；
（3）若Al和Na₂O₂與水反應(yīng)生成的NaOH恰好反應(yīng)．根據(jù)反應(yīng)2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑可知，過氧化鈉的物質(zhì)的量與Al的物質(zhì)的量之比等于1：2，令過氧化鈉的物質(zhì)的量為xmol，則鋁為2xmol，所以78x+54x=a，解得x=

a

132

．所以生成氣體為：
 2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
  2                 1       
 

a

132

 mol        

1

2

×

a

132

mol      
 2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
 2                       3

2×

a

132

mol             3×

a

132

mol
所以生成的氣體體積為（

1

2

×

a

132

mol+3×

a

132

mol）×22.4L/mol=

156.8a

264

L，
若只有過氧化鈉，ag過氧化鈉的物質(zhì)的量為

ag

78g/molo

=

a

78

mol，生成氣體為：
2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
 2                 1          

a

78

mol         

1

2

×

a

78

mol
所以生成氣體體積為  

1

2

×

a

78

mol×22.4L/mol=

22.4a

156

L．
所以氣體體積V的取值范圍為

22.4a

156

＜V≤

156.8a

264

．
故答案為：

22.4a

156

＜V≤

156.8a

264

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算，難度較大，清楚反應(yīng)過程注意根據(jù)反應(yīng)的有關(guān)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，（3）中固體完全溶解，根據(jù)反應(yīng)2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑判斷過氧化鈉的物質(zhì)的量與Al的物質(zhì)的量之比大于或等于1：2是關(guān)鍵．