将一定量的CH4、O2和Na2O2放入一密封容器中,用电火花不断引燃混合气体,使其充分反应,反应结束后,容器内压强趋于0(固体物质蒸发不计),其残余固体溶于水无气体放出.(1)有关Na2O2反应的化学方程式是______.(2)CH4、O2、Na2O2的物质的量之比是______.(3)若混合气体中CH4为0.1mol,充分反应后,向残余固体中加足量的酸,能放出气体的物质的量是______.

问题描述:

将一定量的CH4、O2和Na2O2放入一密封容器中,用电火花不断引燃混合气体,使其充分反应,反应结束后,容器内压强趋于0(固体物质蒸发不计),其残余固体溶于水无气体放出.
(1)有关Na2O2反应的化学方程式是______.
(2)CH4、O2、Na2O2的物质的量之比是______.
(3)若混合气体中CH4为0.1mol,充分反应后,向残余固体中加足量的酸,能放出气体的物质的量是______.

(1)甲烷燃烧生成水和二氧化碳,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,该反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,过氧化钠与水反应生成氢氧钠和氧气的化学反应为
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(2)依题意,最后产物只能是Na2CO3和NaOH的混合物,根据原子守恒原理(尤其是CH4中C和H原子个数比为1:4),可得
2CH4+O2+6Na2O2→2Na2CO3+8NaOH,三者物质的量之比为2:1:6,故答案为:2:1:6;
(3)加酸后气体只有CO2,由C原子守恒可得,生成气体的物质的量为0.1mol,故答案为:0.1mol.
答案解析:(1)根据过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气;过氧化钠与水反应生成氢氧钠和氧气;
(2)根据压强为0Pa,残留物溶于水,无气体逸出,说明 Na2O2已反应完全,可写出:6Na2O2+O2+2CH4→2Na2CO3+8NaOH;
(3)根据加酸后气体只有CO2,由C原子守恒进行计算.
考试点:钠的重要化合物;化学方程式的有关计算.
知识点:本题考查了过氧化钠与二氧化碳、水反应,若按常规方法,计算比较繁琐,而根据题目信息写出化学方程式则非常方便.