Question

20．鈉有多種化合物，如氧化鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等等，這些物質(zhì)在實際生活中有廣泛的應(yīng)用，一定條件下相互間能進行如下轉(zhuǎn)化．
2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
NaOH+CO₂↑═Na₂CO₃+H₂O（CO₂氣體適量）
Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃
NaOH+CO₂═NaHCO₃（CO₂氣體過量）
（1）將8.8克二氧化碳與足量的Na₂O₂充分反應(yīng)，固體質(zhì)量增加的質(zhì)量為2.4g．
（2）將7.8克Na₂O₂完全溶解于93.8克水中，所得溶液的質(zhì)量百分比濃度為8%．
（3）向100mL　一定濃度NaOH溶液中通入CO₂充分反應(yīng)后，在減壓和較低溫度下，小心地將溶液蒸干，得到白色固體M（不含結(jié)晶水）．通入二氧化碳的體積V（標準狀況下）與M的質(zhì)量W的關(guān)系如圖所示．推斷b點時M的組成成份及質(zhì)量（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)的方程式找出差量關(guān)系．再根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量即可計算；
（2）根據(jù)過氧化鈉與水反應(yīng)的方程式求出生成的氫氧化鈉的質(zhì)量和氧氣的質(zhì)量再根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算公式計算．
（3）圖B點時M的質(zhì)量為7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，知M由Na₂CO₃和NaHCO₃組成；設(shè)在B點時Na₂CO₃物質(zhì)的量為x，NaHCO₃物質(zhì)的量為y，根據(jù)鈉離子守恒、二者質(zhì)量之和列方程計算x、y的值．

解答 解：（1）設(shè)固體質(zhì)量增加的質(zhì)量為x
2Na₂O₂+CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑     固體增加質(zhì)量
             44                    32       44-32=12
            8.8g                                    x
$\frac{44}{12}=\frac{8.8g}{x}$    解得x=2.4g
（2）7.8克Na₂O₂完全溶解于93.8克水中，生成的氫氧化鈉的質(zhì)量為y，生成的氧氣為z
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
156                  160       32
7.8g                   y          z
$\frac{156}{7.8g}=\frac{160}{y}=\frac{32}{z}$   解得：y=8g     z=1.6g
所得溶液的質(zhì)量百分比濃度為：$\frac{8g}{7.8g+93.8g-1.6g}×100%$=8%；
（3）由圖知NaOH質(zhì)量為4 g，物質(zhì)的量為0.1 mol，完全轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃時，Na₂CO₃質(zhì)量為0.1mol×$\frac{1}{2}$×106g/mol=5.3 g，完全轉(zhuǎn)化為NaHCO₃時，NaHCO₃質(zhì)量為0.1mol×84g/mol=8.4 g，故a點白色固體M為Na₂CO₃，c點白色固體M為NaHCO₃．由圖b點時M的質(zhì)量為7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，由此可知M由Na₂CO₃和NaHCO₃組成；
設(shè)在b點時Na₂CO₃物質(zhì)的量為x，NaHCO₃物質(zhì)的量為y，則：
2x+y=0.1，106x+84y=7.16  解得：x=0.02 mol，y=0.06 mol，
則：Na₂CO₃的質(zhì)量為：106g/mol×0.02 mol=2.12g，NaHCO₃的質(zhì)量為：84g/mol×0.06 mol=5.04g．
故答為：（1）2.4g；（2）8%；（3）M組成是Na₂CO₃、NaHCO₃，質(zhì)量分別為：2.12g、5.04g．

點評 本題以圖象形式考查化學計算，難度較大，其中（3）中利用假設(shè)法判斷a、c兩點白色固體的成分是解題關(guān)鍵．