Question

9．有一表面被部分氧化的金屬鈉，質(zhì)量為10.8g，投入到50g水中完全反應(yīng)后，標況下收集到2.24L氫氣，試計算：
（1）未被氧化的金屬鈉的質(zhì)量是多少克？
（2）被氧化的金屬鈉的質(zhì)量是多少克？
（3）反應(yīng)后所得溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？

Answer 1

分析 （1）金屬鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，根據(jù)氫氣的質(zhì)量計算未被氧化的金屬鈉的質(zhì)量；
（2）根據(jù)鈉的質(zhì)量計算出氧化鈉的質(zhì)量，然后利用質(zhì)量守恒定律計算出被氧化的鈉的質(zhì)量；
（3）根據(jù)鈉和氧化鈉的質(zhì)量，利用質(zhì)量守恒可計算出氫氧化鈉的質(zhì)量；利用質(zhì)量守恒定律計算出溶液質(zhì)量，反應(yīng)后溶質(zhì)為氫氧化鈉，然后計算出所得溶液的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）金屬鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，設(shè)10.8g反應(yīng)物中含金屬鈉的質(zhì)量為x，生成氫氧化鈉的質(zhì)量為y，
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
23×2            40×2      2
x                     y       $\frac{2.24L}{2.24L/mol}$
則：x=4.6g，y=8g，
答：未被氧化的金屬鈉的質(zhì)量為4.6g；
（2）反應(yīng)物中含氧化鈉：m（Na₂O）=10.8g-4.6g=6.2g，
設(shè)氧化鈉中鈉元素（即被氧化的鈉）的質(zhì)量為z，則62：46=6.2g：z，解得：z=4.6g，
答：被氧化的金屬鈉的質(zhì)量為4.6g；
（3）設(shè)氧化鈉溶于水生成的氫氧化鈉的質(zhì)量為b，
Na₂O+H₂O=2NaOH
62                 2×40
6.2g                  b
則：$\frac{62}{6.2g}$=$\frac{2×40}$，解得：b=8g，
生成氫氧化鈉的質(zhì)量為：m（NaOH）=8g+8g=16g，計算溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，必須求出反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量，m（H₂）=$\frac{2.24L}{2.24L/mol}$×2g/mol=0.2g，根據(jù)質(zhì)量守恒關(guān)系，
m（溶液）=m（H₂O）+m（Na）+m（Na₂O）-m（H₂）=50g+10.8g-0.2g=60.6g，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{16}{60.6}$×100%≈26.4%，
答：溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為26.4%．

點評 本題考查了有關(guān)鈉及其化合物的混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，掌握鈉的性質(zhì)以及明確發(fā)生反應(yīng)的實質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．