Question

【題目】鈉和鉀是極活潑的金屬元素，鈉和鉀及化合物在生產和生活中有廣泛的應用。

（1）寫出兩種可以食用的含鈉化合物的化學式：________。將0.01 mol下列物質(①Na2O2；②Na2O；③Na2CO3；④NaCl)分別加入100 mL蒸餾水中，恢復至室溫，所得溶液中陰離子濃度由大到小的順序是(溶液體積變化忽略不計)_______。

（2）由于鉀比鈉更活潑，制備K2O一般是用單質鉀還原對應的過氧化物、硝酸鹽或亞硝酸鹽，試寫出用鉀與硝酸鉀反應制取K2O的化學方程式(還有一種單質生成)：______________________。K2O2也有強氧化性，試寫出其與SO2發生反應的化學方程式：_______________________。

（3）某學生用Na2CO3和 KHCO3組成的某混合物進行實驗，測得如表數據(鹽酸的物質的量濃度相等且不考慮HCl的揮發)

實驗序號	①	②	③	④
鹽酸體積/mL	50	50	50	50
固體質量/g	3.06	6.12	9.18	12.24
生成氣體體積/L(標況)	0.672	1.344	1.568	1.344

根據數據計算所用鹽酸的物質的量濃度為__________，原混合物樣品中n(Na2CO3)∶n(KHCO3)＝_________。

Answer 1

【答案】NaHCO3、NaCl ①＝②＞③＞④ 10K＋2KNO3===6K2O＋N2↑ K2O2＋SO2===K2SO4 2 mol·L－1 1∶2

【解析】

(1)根據等物質的量的Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaCl溶于水時的反應方程式分析解答；

(2)鉀與硝酸鉀反應制取K2O，還有一種單質生成，該單質為N2；K2O2也有強氧化性，與SO2發生反應生成硫酸鉀，據此書寫方程式；

(3)①②數據可知，固體質量擴大2 倍，生成氣體的體積也擴大2倍，所以固體完全反應，根據①中固體的質量和氣體的量列方程組計算；④組中鹽酸完全反應，根據碳酸鈉首先轉化為碳酸氫鈉，然后鹽酸與碳酸氫根離子反應生成氣體，結合二氧化碳與鹽酸的關系計算消耗的鹽酸的物質的量和鹽酸的濃度。

(1)可以食用的含鈉化合物有氯化鈉(NaCl)作調味劑，碳酸氫鈉(NaHCO3)通常作發酵劑；由①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，②Na2O+H2O=2NaOH溶于水，二者消耗的水的量相同，生成等物質的量的NaOH，故生成的OH-濃度相同，均約為0.2mol/L，故溶液中陰離子濃度①=②；③中碳酸根水解使得陰離子濃度稍大于④，而④中NaCl的濃度為0.1mol/L，則所得溶液中陰離子濃度的大小順序是①=②＞③＞④，故答案為：NaCl、NaHCO3；①=②＞③＞④；

(2)金屬鉀可以和硝酸鉀之間反應生成氧化鉀和氮氣，反應的方程式為：2KNO3+10K=6K2O+N2↑；K2O2也有強氧化性，與SO2發生反應，+4價的硫被氧化成+6價，生成硫酸鉀，反應為：SO2+K2O2═K2SO4，故答案為：2KNO3+10K=6K2O+N2↑；SO2+K2O2═K2SO4；

(3)①②數據可知，固體質量擴大2 倍，生成氣體的體積也擴大2倍，所以固體完全反應，設3.06g原混合物樣品中 n(Na2CO3)為xmol，n(KHCO3)為ymol，則：x+y＝，106x+100y＝3.06，解得：x=0.01、y=0.02，原混合物樣品中 n(Na2CO3)∶n(KHCO3)=1∶2，④組固體質量12.24g，n(Na2CO3)為0.04mol，n(KHCO3)為0.08mol，碳酸鈉首先轉化為碳酸氫鈉，消耗鹽酸為：0.04mol，而碳酸氫根離子與鹽酸反應生成二氧化碳1.344L，二氧化碳的物質的量==0.06mol，消耗鹽酸為0.06mol，所以鹽酸的物質的量為0.06+0.04=0.1mol，c==2 molL-1；故答案為：2 molL-1；1∶2。