金属钾在氧气中燃烧能生成超氧化钾(KO2),KO2与CO2或水作用均生成O2.现将一定量钠钾合金在足量氧气中燃烧,将反应产物置于水中并通入足量的CO2,充分反应后,最多放出O2的体积是最多吸收CO2的体积的13,则原钠钾合金中钠与钾的质量之比为(  )A. 23:36B. 46:39C. 115:39D. 23:78

问题描述:

金属钾在氧气中燃烧能生成超氧化钾(KO2),KO2与CO2或水作用均生成O2.现将一定量钠钾合金在足量氧气中燃烧,将反应产物置于水中并通入足量的CO2,充分反应后,最多放出O2的体积是最多吸收CO2的体积的

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,则原钠钾合金中钠与钾的质量之比为(  )
A. 23:36
B. 46:39
C. 115:39
D. 23:78

设Na、K物质的量分别为xmol、ymol,
钠钾合金在足量氧气中燃烧生成KO2、Na2O2,由元素守恒可知,则生成Na2O2为0.5x mol,KO2为y mol,最终生成x mol NaOH、y mol KOH,
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
0.5x mol         0.25x mol
4KO2+2H2O=4KOH+3O2
ymol          0.75y mol
溶液吸收CO2最多,则生成NaHCO3、KHCO3,故消耗二氧化碳为(x+y)mol,
则:(0.25x+0.75y)mol=(x+y)mol×

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整理得x:y=5:1,
则原钠钾合金中钠与钾的质量之比为5×23:1×39=115:39,
故选C.
答案解析:钠钾合金在足量氧气中燃烧生成KO2、Na2O2,与水发生反应:4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,设Na、K物质的量分别为xmol、ymol,表示出生成氧气物质的量,溶液吸收CO2最多,则生成NaHCO3、KHCO3,故消耗二氧化碳为(x+y)mol,结合氧气与二氧化碳体积关系列方程解答.
考试点:有关混合物反应的计算.
知识点:本题考查混合物计算,难度中等,关键书写超氧化钾与水的反应,注意原子守恒的应用.