Question

2．取10.8g表面被氧化為Na₂O的鈉和10.8g鋁，加入到263.8g水中，產(chǎn)生標準狀況下得氫氣15.68L，所得溶液的密度是1.42g/mL，試求：
（1）被氧化的鈉的質(zhì)量？
（2）所得溶液的物質(zhì)的量濃度？

Answer 1

分析 （1）Na、Na₂O的混合物及Al加入水中發(fā)生的反應為2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、Na₂O+H₂O=2NaOH、2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，發(fā)生的反應中Na、Al失電子，H元素電子生成氫氣，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算Na的物質(zhì)的量，再結合鈉和氧化鈉混合物的質(zhì)量結合原子守恒計算被氧化Na的質(zhì)量；
（2）先根據(jù)氫氧化鈉、鋁的物質(zhì)的量之間關系確定溶液中溶質(zhì)，根據(jù)溶液質(zhì)量、密度計算溶液體積，再利用物質(zhì)的量濃度公式計算所得溶液物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）Na、Na₂O的混合物及Al加入水中發(fā)生的反應為2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、Na₂O+H₂O=2NaOH、2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，發(fā)生的反應中Na、Al失電子，H元素電子生成氫氣，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒等n（Na）=$\frac{\frac{15.68L}{22.4L/mol}×2-\frac{10.8g}{27g/mol}×3}{1}$=0.2mol，m（Na）=0.2mol×23g/mol=4.6g，n（Na₂O）=$\frac{10.8g-4.6g}{62g/mol}$=0.1mol，根據(jù)Na原子守恒得被氧化n（Na）=2n（Na₂O）=0.2mol，
被氧化m（Na）=0.2mol×23g/mol=4.6g，
答：被氧化鈉的質(zhì)量為4.6g；
（2）根據(jù)Na原子守恒得n（NaOH）=n（Na）=0.4mol，n（Al）=$\frac{10.8g}{27g/mol}$=0.4mol，根據(jù) 2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑知，氫氧化鈉和鋁恰好完全反應，所以
完全反應后溶液中的溶質(zhì)為NaAlO₂，溶質(zhì)的n（NaAlO₂）=n（Na）=0.4mol，溶液體積=$\frac{10.8g×2+263.8g-\frac{15.68L}{22.4L/mol}×2g/mol}{1.42g/mL}$=200mL=0.2L，c（NaAlO₂）=$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，
答：所得溶液的物質(zhì)的量濃度是2mol/L．

點評 本題考查根據(jù)方程式的有關計算，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析計算能力，注意結合原子守恒及轉(zhuǎn)移電子守恒來計算，（2）題確定溶液中溶質(zhì)成分是解本題難點，題目難度中等．