解题思路:混合物在密闭容器中加热到250℃时,可能发生如下反应:
①2NaHCO3 △
Na2CO3+CO2↑+H2O↑
②2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
③2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
④2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
由上述反应,可得总的反应方程式为:
Ⅰ、Na2O2+2NaHCO3 △
2Na2CO3+[1/2]O2↑+H2O↑
Ⅱ、2Na2O2+2NaHCO3 △
2Na2CO3+O2↑+2NaOH
当剩余固体为Na2CO3、NaOH时,可能只发生反应Ⅱ,过氧化钠可能恰好反应或有剩余;可能发生反应Ⅰ、Ⅱ,过氧化钠与碳酸氢钠都完全反应,据此解答.
混合物在密闭容器中加热到250℃时,可能发生如下反应:
①2NaHCO3
△
.
Na2CO3+CO2↑+H2O↑
②2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
③2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
④2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
由上述反应,可得总的反应方程式为:
Ⅰ、Na2O2+2NaHCO3
△
.
2Na2CO3+[1/2]O2↑+H2O↑
Ⅱ、2Na2O2+2NaHCO3
△
.
2Na2CO3+O2↑+2NaOH
当剩余固体为Na2CO3、NaOH时,可能只发生反应Ⅱ,过氧化钠可能恰好反应或有剩余,可能发生反应Ⅰ、Ⅱ,
A.只发生反应Ⅱ,产生的气体只有氧气,若过氧化钠没有剩余,则n(Na2O2):n(NaHCO3)=1:1,即a:b=1:1,此时生成的气体只有氧气,n(O2)=[1/2]n(Na2O2)=[a/2] mol;若过氧化钠有剩余,则n(Na2O2):n(NaHCO3)>1:1,即a:b>1:1,此时生成的气体只有氧气,n(O2)=[1/2]n(NaHCO3)=[b/2]mol,故A错误;
B.固体有NaOH时,排出的气体不能有CO2,故B错误;
C.固体有NaOH时,排出的气体不能有CO2,故C错误;
D.发生反应Ⅰ、Ⅱ,有O2和H2O排出,则1:2<n(Na2O2):n(NaHCO3)<1:1,即[1/2]<[a/b]<1,即1<[b/a]<2,a<b<2a,过氧化钠与碳酸氢钠都完全反应,令按反应Ⅰ进行反应的过氧化钠为xmol,则该反应中消耗碳酸氢钠为2xmol,按反应Ⅱ进行反应的过氧化钠为(a-x)mol,则该反应中消耗的碳酸氢钠为(a-x)mol,故:2xmol+(a-x)mol=bmol,解得x=(b-a),故n(H2O)=(b-a)mol,故0<n(H2O)<a,故D正确;
故选:D.
点评:
本题考点: 有关混合物反应的计算.
考点点评: 本题考查混合物的有关计算、钠的化合物的性质等,难度较大,注意利用方程式叠加讨论剩余固体、排出的气体发生的反应情况.