Question

2．將nmolNa₂O₂和2molNaHCO₃混合物充分加熱，隨著n的取值范圍的不同，所得固體產物的組成及放出氣體的組成也會不同，討論分析后填空：
（1）當0＜n≤1時，固體產物的組成有（寫化學式）Na₂CO₃；
（2）當1＜n＜2時，放出氣體的組成有（寫化學式）H₂O和O₂；
（3）當n≥2時，固體產物中Na₂CO₃的物質的量是2mol；
氣體產物O₂的物質的量是1mol．

Answer 1

分析 由反應方程式可知2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，2molNaHCO₃分解生成1molNa₂CO₃、1molH₂O和1molCO₂，生成的1molH₂O和1molCO₂會和Na₂O₂固體反應，CO₂先反應，H₂O再反應，可采用極值法來討論計算．

解答 解：加熱后，發(fā)生反應如下：
①2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
       2                  1            1      1 
    2mol        n（Na₂CO₃）n（H₂O）n（CO₂）
n（Na₂CO₃）=1mol   n（H₂O）=1mol   n（CO₂）=1mol
②2Na₂O_z+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂
     1           1
③2Na₂O_z+2H₂O═4NaOH+O₂↑
    1              1          2
2molNaHCO₃分解生成1molNa₂CO₃、1molH₂O和1molCO₂，Na₂O₂固體先和CO₂反應，再和H₂O反應，
（1）當0＜n≤1時，發(fā)生①②兩個反應，固體的組成成份為：Na₂CO₃；
（2）當1＜n＜2時，發(fā)生反應①②③，n＞1反應②進行完全，反應③已經進行當n=2時反應進行完全，所以此時反應生成的氣體為H₂O和O₂；
（3）2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
               2                 1
           2mol n（Na₂CO₃）n（H₂O）n（CO₂）
n（Na₂CO₃）=1mol n（H₂O）=1mol n（CO₂）=1mol
2Na₂O_z+2CO₂═2Na₂CO₃ +O₂ 
              2              2                    1
             1mol        n′（Na₂CO₃）n₁（O₂ ）
2Na₂O_z+2H₂O═4NaOH+O₂↑
   2           2                     1
             1mol               n₂（O₂ ）
 n′（Na₂CO₃）=1mol、n₁（O₂ ）=0.5mol、n₂（O₂ ）=0.5mol，所以產生 Na₂CO₃固體總量為2mol；產生O₂ 的物質的量為1mol；
故答案為：（1）Na₂CO₃；（2）H₂O和O₂；（3）Na₂CO₃固體總量為2mol；產生O₂ 的物質的量為1mol．

點評 本題考查了碳酸氫鈉的性質及過氧化鈉的性質及有關計算，搞清反應原理，找出各量之間的關系是解題的基礎，對于范圍類的題目，常采用極值法進行計算．