Question

【題目】由CO2、H2O（g）組成的混合氣體共a mol，其中CO2的物質的量分數為x．將該混合氣體緩慢通過裝有1mol Na2O2的真空管，充分反應后，維持120℃、1.01×105Pa．收集所得氣體，冷卻、稱量，真空管中固體質量增加y g．
（1）若a=1，則y=（用含x代數式表示）；
（2）若a=2，x=0.5時，反應后所得氣體的成份是；
（3）若a=2，y=28時，則x的取值范圍；
（4）若a=1.25，試作出y與x的關系曲線，并在y軸標明曲線起點和終點的數值．

Answer 1

【答案】
（1）26x+2
（2）氧氣、水
（3）0.5≤x＜1
（4）
【解析】解：（1）由反應2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑可知，氣體與過氧化鈉都按1：1反應，a=1時，混合氣體與過氧化鈉恰好反應，n（CO2）=ax=x，固體增重為y=28n（CO2）+2[1﹣n（CO2）]=28x+2（1﹣x）=26x+2，所以答案是：26x+2；（2）a=2，x=0.5時，n（CO2）=1mol，二氧化碳與過氧化鈉恰好反應，水不反應，從Na2O2的真空管出來的氣體有氧氣、水蒸氣，所以答案是：氧氣、水；（3）a=2，y=28時，若x≥0.5，水不參加反應，根據過氧化鈉計算增重為y=28n（Na2O2）=28，故0.5≤x＜1，固體增重28g；若＜0.5，二氧化碳完全反應，參加反應的水為[1﹣n（CO2）]mol，所以固體增重為y=28n（CO2）+2[1﹣n（CO2）]=28×2x+2（1﹣2x）=28，解得x=2，不符合題意，所以答案是：0.5≤x＜1；（4）當a=1.25時，若x≥0.8，水不參加反應，根據過氧化鈉計算增重為y=28n（Na2O2）=28；若x＜0.8，二氧化碳完全反應，參加反應的水為[1﹣n（CO2）]mol，所以固體增重為y=28n（CO2）+2[1﹣n（CO2）]=28×2x+2（1﹣2x）=52x+2，當x=0時中含有氫氣，y=2，y與x的關系曲線圖為：