Question

由CO₂、H₂O(g)組成的混合氣體共a mol，其中CO₂的物質的量分數(shù)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(shù)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，試在圖中作出y與x的關系曲線，并在y軸標明曲線起點和終點的數(shù)值。

Answer 1

（1）y=26x+2        （2）H₂O、O₂          （3）0.5≤x＜1
（4）

（1）若a=1，則CO₂是xmol，水蒸氣是（1－x）mol。根據(jù)方程式2Na₂O₂＋2CO₂=4NaOH＋O₂↑、2Na₂O₂＋2CO₂=2Na₂CO₃＋O₂可知y＝28x＋2－2x＝26x＋2。
（2）若a=2，x=0.5時，CO₂和水蒸氣分別都是1mol。由于過氧化鈉是1mol，則只有CO₂和過氧化鈉恰好反應，而水蒸氣是不反應的。所以最終氣體是水蒸氣和氧氣。
（3）若a=2，則過氧化鈉是不足的。由于過氧化鈉首先和CO₂反應，所以當y=28時，根據(jù)方程式可知，參加反應的CO₂是1mol，因此X的取值范圍是0.5≤x＜1。
4）若a=1.25，則過氧化鈉還是不足的。如果氣體只有水蒸氣，則y＝2；如果只有CO₂，則y＝28，由于過氧化鈉首先和CO₂反應，即1mol過氧化鈉消耗1molCO2，則此時CO₂的物質的量分數(shù)是x＝0.8，所以圖像是（見答案）。