Question

11．將23g金屬鈉投入到100mL水中，使其充分反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積不變．試計算：
（1）反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是多少？
（2）產(chǎn)生標準狀況下的氣體多少毫升？
（3）所得溶液與0.1mol/LH₂SO₄溶液恰好完全反應(yīng)，則需要H₂SO₄溶液的體積為多少毫升？

Answer 1

分析 （1）發(fā)生反應(yīng)：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，根據(jù)方程式計算NaOH物質(zhì)的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算NaOH的物質(zhì)的量濃度；
（2）根據(jù)方程式計算生成氫氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計算氫氣體積；
（3）發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O，則n（NaOH）=2n（H₂SO₄），進而計算需要硫酸的體積．

解答 解：（1）0.23g金屬鈉的物質(zhì)的$\frac{23g}{23g/mol}$=1mol，
令生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為ymol，則：
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
2                 2
1mol           ymol
所以2：2=1mol：ymol，解得y=1mol
故所得氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1mol}{0.1L}$=10mol/L，
答：反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是10mol/L．
（2）令生成氫氣的物質(zhì)的量為xmol，則：
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
2                            1
1mol                       xmol
故2：1=1mol：xmol，解得x=0.5
故標準狀況下氫氣的體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L=11200mL，
答：產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積為11200mL．
（3）發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O，所得溶液與0.1mol/LH₂SO₄溶液恰好完全反應(yīng)，則n（NaOH）=2n（H₂SO₄），設(shè)需要H₂SO₄溶液的體積是V，則1mol=0.1mol/L×2×VL，解得V=5L=5000mL，
答：需要H₂SO₄溶液的體積為5000mL．

點評 本題考查化學方程式有關(guān)計算，比較基礎(chǔ)，掌握以物質(zhì)的量為中心的計算，理解化學方程式的意義．