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将Na2O2与NaHCO3的均匀混合物粉末分成等质量的两份,其中一份加入100 mL盐酸使其充分反应,溶液呈中性,放出气体2.24 L(标准状况);将生成的气体通入另一份混合物中充分反应后,气体体积变为2.016 L (标准状况)。求:

(1)混合物中Na2O2和NaHCO3的物质的量之比。

(2)加入盐酸的物质的量浓度。

答案

(1)2:9或8:1

(2)1.3 mol·L-1或3.4 mol·L-1

解析:(1)若Na2O2在反应中未完全消耗完,设混合物中含NaHCO3的物质的量为x,消耗的CO2物质的量为y

2Na2O2+2CO2*2Na2CO3+O2     Δn

 2 mol                                1 mol   1 mol

    Y                                       

=0.01 mol

则y=0.02 mol

NaHCO3+HCl*NaCl+CO2↑+H2O

1 mol                          1 mol

   x                             0.02 mol

则x=0.02 mol

Na2O2的物质的量为(

-0.02 mol)×2=(0.1 mol-0.02 mol)×2=0.16 mol

Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为0.16 mol:0.02 mol=8:1

因为溶液里正负电荷守恒,n(Na+)=n(Cl-),所以加入盐酸的物质的量浓度为:

=3.4 mol·L-1

(2)若Na2O2全部消耗完,设Na2O2的物质的量为x′,O2的物质的量为y′

2Na2O2+2CO2*2Na2CO3+O2     Δn

2 mol     2 mol                  1 mol   1 mol

  x′                                     y′

=0.01 mol

则x′=0.02 mol  y′=0.01 mol

CO2的物质的量为:

-0.01 mol=0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol

n(NaHCO3)=n(CO2)=0.09 mol

Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为0.02 mol:0.09 mol=2:9

加入盐酸的物质的量浓度为:

=1.3 mol·L-1.

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