Question

9．取x g NaHCO₃和Na₂O₂的固體混合物放入一密閉容器中加熱至250℃，充分反應后排出所有氣體．將反應后的固體分成完全相同的兩份，將其中一份投入到足量的BaCl₂溶液中，最后可得到3.94g沉淀．另一份溶于適量的水，無氣體放出，再向水溶液中緩緩加入某物質的量濃度的鹽酸，產(chǎn)生氣體與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示．
試回答下列問題：
（1）加入鹽酸后產(chǎn)生氣體的在標準狀況下的體積為0.448 L．
（2）鹽酸中HCl的物質的量濃度0.2mol/L．
（3）將密閉容器中排出氣體的化學式及對應的物質的量填入下表（有多少種填多少種）

化學式	H2O	O2
物質的量（mol）	0.005	0.00175

（4）反應后的固體的成分（填化學式）NaOH，Na₂CO₃．

Answer 1

分析 Na₂O₂與等物質的量的NaHCO₃混合后，在密閉容器中充分加熱，可能發(fā)生的反應有：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，根據(jù)二者的物質的量的關系來判斷殘留固體．
（1）生成3.94g沉淀是碳酸鋇，根據(jù)碳守恒，求出二氧化碳的體積；
（2）據(jù)圖象數(shù)據(jù)，再計算出其物質的量之比，然后結合碳酸鈉的物質求出氫氧化鈉，根據(jù)組成守恒來求解；
（3）由原子守恒可以求出NaHCO₃和Na₂O₂的固體混合物中各成份的量；
（4）據(jù)圖象數(shù)據(jù)來確定組成．

解答 解：（1）生成3.94g沉淀是碳酸鋇，n（CO₂）=n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol，所以V=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，故答案為：0.448；
（2）由175ml到275ml是與碳酸氫鈉反應，而n（Na₂CO₃）=n（NaHCO₃）=n（CO₂）=0.02mol，
NaHCO₃～～～HCl
1mol      1mol
0.02mol 0.02mol
所以C（HCl）=$\frac{0.02mol}{（275-175）×1{0}^{-3}L}$=0.2mol/L，故答案為：0.2mol/L；
（3）根據(jù)碳守恒可知，n（NaHCO₃）=n（CO₂）=0.02mol×2=0.04mol，根據(jù)鈉守恒可知n（Na₂O₂）=$\frac{0.2mol/L×275ml×1{0}^{-3}L/ml×2-0.04mol}{2}$=0.035mol，由方程式可知：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，生成0.02mol的二氧化碳和0.02mol的水，再根據(jù)2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知密閉容器中排出氣體的成分O₂，H₂O，故答案為：O₂，H₂O；
（4）由圖象可知，因為175＞275-175所以固體混合物，為NaOH，Na₂CO₃，故答案為：NaOH，Na₂CO₃．

點評 本題考查了過氧化鈉、碳酸氫鈉的性質及混合物組成的計算，題目難度中等，注意掌握過氧化鈉、碳酸氫鈉的性質及根據(jù)化學方程式進行的簡單計算方法，本題中分析、理解圖象信息是解題關鍵．