如图23所示测定Na2O2(含Na2O杂质)纯度的实验装置,不同时间电子天平的读数如列表所示:
实验操作 | 时间/s | 电子天平读数/g |
烧杯+水 | | 370.000 |
烧杯+水+样品 | 0 | 377.640 |
30 | 376.920 |
60 | 376.400 |
90 | 376.200 |
120 | 376.200 |
试计算样品中的质量分数,并估算最后溶液的pH。

图2-3
w (Na2O2)=91.9% pH=14
解析:
由表中数据可知,所取样品的质量为377.640 g-370.000 g=7.640 g,样品投入水中,放出氧气,随着反应的进行,电子天平的读数逐渐减少,至90 s开始读数不变,说明此时过氧化钠已反应完全,此时的质量减少量即为反应生成的氧气的质量377.640 g-376.200 g=1.440 g。设样品中Na2O2的质量为x,生成的NaOH的物质的量为y,则有
2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑
156g 4 mol 32g
x y 1.440g
x=
=7.020 g
y=
=0.180 mol
w(Na2O2)=
×100%=91.9%
m(Na2O)=7.640 g-7.020 g=0.62 g
设与水反应生成的NaOH的物质的量为z,则有
Na2O+H2O
2NaOH
62 g 2 mol
0.62 g z
z=
=0.02 mol
c(OH-)=c(NaOH)=
=1 mol·L-1
c(H+)=10-14mol·L-1pH=14。