过氧化钠和碳酸氢钠混合问题,现有过氧化钠和碳酸氢钠混合物两等份,第一份放入密闭容器中加热,使其充分反应；第二份中加入足量稀硫酸.两种情况下得到同样的气体,但气体体积不同.前者

Question

过氧化钠和碳酸氢钠混合问题,
现有过氧化钠和碳酸氢钠混合物两等份,第一份放入密闭容器中加热,使其充分反应；第二份中加入足量稀硫酸.两种情况下得到同样的气体,但气体体积不同.前者产生气体体积为a升,后者产生的气体体积为b升（在通常状况下测得,摩尔体积为V升/mol）
(1)第一份加热充分反应后后固体残留物为?其物质的量为?
（2）每份样品中过氧化钠物质的量为?碳酸氢钠物质的量为?

Answer 1

首先,先给你相关的化学方程式：
第一份：
2NaHCO₃==Δ== Na₂CO₃+ CO₂↑ + H₂O
2Na₂O₂+ 2CO₂==== 2Na₂CO₃ + O₂↑
第二份：
2H₂SO₄+ 2Na₂O₂==== 2Na₂SO₄ + 2H₂O + O₂↑
H₂SO₄+ Na₂CO₃==== Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑
第一份的反应产生的水虽然会和过氧化钠反应,但是因为生成的氢氧化钠还会继续和二氧化碳反应,重新生成水、碳酸钠,所以可以视作是二氧化碳直接与过氧化钠反应,而不与水反应!
(1)可见,第一份的反应结束后,剩余固体为碳酸钠,因为第一条反应产生的二氧化碳全部被过氧化钠吸收,所以产生的气体全部为氧气,这样,可以根据氧气的量,按比例算出碳酸钠的量!根据方程式的比例可得,产生1mol氧气需要2mol二氧化碳,同时生成2mol碳酸钠,产生2mol二氧化碳,同样会产生2mol碳酸钠,也就是说,在这个反应里,产生1mol氧气,就会产生4mol的碳酸钠；已知现在有a升氧气,即氧气有(a/V)mol,可以算出,产生碳酸钠共(4a/V)mol
(2)同理,由第一份的数据就可以得到,产生a升氧气,就会消耗2a升二氧化碳,消耗(2a/V)mol过氧化钠,产生2a升二氧化碳,需要(4a/V)mol碳酸氢钠!
第二份中,二氧化碳、氧气的混合体积为b升,因为碳酸氢钠为(4a/V)mol,所以二氧化碳就有2a升,所以由过氧化钠产生的氧气就有(b-2a)升,则过氧化钠就有[(2b-4a)/V]mol!