Question

7．將質(zhì)量為1.15g鈉用刺了孔的鋁箔包裹后放入水中，反應(yīng)結(jié)束后共收集到0.055mol氣體．請回答下列問題：
（1）1.15g鈉與水反應(yīng)，理論上生成氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為0.56L．
（2）Al和NaOH溶液反應(yīng)也能生成H₂，寫出該反應(yīng)的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，該反應(yīng)的氧化劑是H₂O．
（3）若反應(yīng)后溶液的體積為50mL，求溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度？（要求寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）發(fā)生反應(yīng)：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，根據(jù)方程式中對比關(guān)系計算生成氫氣體積；
（2）發(fā)生反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，反應(yīng)本質(zhì)是Al與水反應(yīng)生成氫氧化鋁與氫氣，氫氧化鋁又與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)中水是氧化劑；
（3）氫氣的總體積減去鈉與水反應(yīng)生成氫氣的體積就是鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氣體積，根據(jù)方程式恒計算NaAlO₂物質(zhì)的量、Al反應(yīng)消耗NaOH物質(zhì)的量，進而計算溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）設(shè)生成氫氣的體積為V，則：
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
46g           22.4L
1.15g           V
V=$\frac{22.4L×1.15g}{46g}$=0.56L
故答案為：0.56L；
（2）發(fā)生反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，反應(yīng)離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，反應(yīng)本質(zhì)是Al與水反應(yīng)生成氫氧化鋁與氫氣，氫氧化鋁又與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)中水是氧化劑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；H₂O；
（3）1.15g Na的物質(zhì)的量為$\frac{1.15g}{23g/mol}$=0.05mol，
Na反應(yīng)生成氫氣物質(zhì)的量為$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
則Al反應(yīng)生成氫氣為0.055mol-0.025mol=0.03mol，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2mol 2mol              3mol
0.02 0.02mol           0.03mol
所以剩余氫氧化鈉0.05mol-0.02mo=0.03mol，故氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.03mol}{0.05L}$=0.6mol/L；
答：混合溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.6mol/L．

點評 本題考查混合物有關(guān)計算，注意氫氣來源于鈉與水反應(yīng)及鋁和氫氧化鈉反應(yīng)，題目難度中等．