Question

如圖23所示測定Na₂O₂(含Na₂O雜質)純度的實驗裝置，不同時間電子天平的讀數(shù)如列表所示：

實驗操作	時間/s	電子天平讀數(shù)/g
燒杯+水		370.000
燒杯+水+樣品	0	377.640
	30	376.920
	60	376.400
	90	376.200
	120	376.200

試計算樣品中的質量分數(shù)，并估算最后溶液的pH。?

圖2-3

Answer 1

w (Na₂O₂)=91.9%　pH=14

由表中數(shù)據(jù)可知，所取樣品的質量為377.640 g-370.000 g="7.640" g，樣品投入水中，放出氧氣，隨著反應的進行，電子天平的讀數(shù)逐漸減少，至90 s開始讀數(shù)不變，說明此時過氧化鈉已反應完全，此時的質量減少量即為反應生成的氧氣的質量377.640 g-376.200 g="1.440" g。設樣品中Na₂O₂的質量為x，生成的NaOH的物質的量為y，則有
2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑?
156g         4 mol 32g
x??        y?  1.440g
x=="7.020" g?
y=="0.180" mol?
w(Na₂O₂)=×100%=91.9%
m(Na₂O)="7.640" g-7.020 g="0.62" g?
設與水反應生成的NaOH的物質的量為z，則有?
Na₂O+H₂O2NaOH?
62 g      2 mol?
0.62 g    z?
z=="0.02" mol?
c(OH^-)=c(NaOH)=="1" mol·L^-1?
c(H⁺)=10^-14mol·L^-1pH=14。