一块表面含有过氧化钠和氧化钠的金属钠投入到一定量的水中,生成1.8克气体,并得到溶质质量分数为20%的NaOH溶液100克,将生成的气体用电火花点燃,恰好完全反应. 求钠及氧化钠和氢氧

问题描述:

一块表面含有过氧化钠和氧化钠的金属钠投入到一定量的水中,生成1.8克气体,并得到溶质质量分数为20%的NaOH溶液100克,将生成的气体用电火花点燃,恰好完全反应.
求钠及氧化钠和氢氧化钠的质量.

该混合气体通过放电,恰好完全反应,根据方程式2H2+O2

 点燃 
.
 
2H2O可知,H2和O2反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比,即H2和O2的物质的量之比为2:1,质量之比为:4:32=1:8,即反应生成的气体中含有氢气质量为:1.8×
1
9
=0.2g,物质的量为:0.1mol,生成的氧气的质量为:1.6g,物质的量为0.05mol;
根据2Na+2H2O=2NaOH+H2↑可知,钠的物质的量为0.2mol,钠的质量为4.6g;
根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知,过氧化钠的物质的量为0.1mol,过氧化钠的质量为:0.1mol×78g/mol=7.8g;
反应后得到溶质质量分数为20%的NaOH溶液100克,则氢氧化钠的质量为:100g×20%=20g,氢氧化钠的物质的量为:
20g
40g/mol
=0.5mol,
根据钠原子守恒,氧化钠的物质的量为:
1
2
×(0.5mol-0.2mol-0.1mol×2)=0.05mol,氧化钠的质量为:62g/mol×0.05mol=3.1g,
答:原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的质量分别为:4.6g、7.8g、3.1g.