Question

25℃，101kPa時，將18.3g過氧化鈉與鋁粉混合物加入100mL水中，充分反應后混合物完全溶解，并收集到5.6L氣體，計算：
（1）收集到氣體的組成．
（2）計算反應后溶液中Na⁺和OH^-的物質(zhì)的量濃度（設溶液體積不變）．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：發(fā)生反應有：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
（1）生成的氣體為氧氣與氫氣，過氧化鈉與Al都反應，令過氧化鈉與Al的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，根據(jù)二者質(zhì)量之和及生成氣體的體積之和列方程計算；
（2）結合方程式計算判斷NaOH是否完全反應、生成偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量，確定NaOH物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計算濃度．

解答： 解：（1）發(fā)生反應有：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，生成的氣體為氧氣與氫氣，
設過氧化鈉與Al的物質(zhì)的量分別為x、y，過氧化鈉與Al都反應，則：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
  x         2x  0.5x
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
  y    y          y   1.5y
則

78x+27y=18.3 0.5x+1.5y= 5.6 22.4

，解得x=0.2mol，y=0.1mol，
故生成氧氣與氫氣的體積之比為0.5×0.2mol：1.5×0.1mol=2：3，
答：氣體為氧氣、氫氣，物質(zhì)的量比為2：3；
（2）由方程式可知，過氧化鈉反應生成氫氧化鈉為2×0.2mol=0.4mol，Al反應消耗的NaOH為0.1mol、生成的偏鋁酸鈉為0.1mol，故溶液中氫氧化鈉為0.4mol-0.1mol=0.3mol，
溶液中Na⁺的物質(zhì)的量濃度為

0.3mol+0.1mol

0.1L

=4mol/L，OH^-的物質(zhì)的量濃度為

0.3mol

0.1L

=3mol/L，
答：反應后溶液中Na⁺和OH^-的物質(zhì)的量濃度分別為4mol/L、3mol/L．

點評：本題考查混合物的有關計算，為高頻考點，注意題目中物質(zhì)全部反應，注意題目涉及過量計算，充分利用方程式計算．題目難度不大．