Question

將4.6g金屬鈉和5.4g金屬鋁放入90.8g水中，充分反應(yīng)后得到溶液密度為1.25g/mL．求在反應(yīng)中共產(chǎn)生多少L氫氣（標(biāo)況下）？所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：n（Na）=

4.6g

23g/mol

=0.2mol，n（Al）=

5.4g

27g/mol

=0.2mol，n（H₂O）=

90.8g

18g/mol

=5.04mol，Na、Al和H₂O反應(yīng)方程式為：Na+Al+2H₂O=NaAlO₂+2H₂↑，根據(jù)方程式中Na、Al和H₂O的關(guān)系式知，鈉和鋁恰好反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，水過(guò)量，根據(jù)鈉和氫氣之間的關(guān)系式計(jì)算生成氫氣的體積；
根據(jù)鈉原子守恒計(jì)算偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算溶液的質(zhì)量，由V=

m

ρ

得出溶液的體積，最后根據(jù)c=

n

V

計(jì)算溶液的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：n（Na）=

4.6g

23g/mol

=0.2mol，n（Al）=

5.4g

27g/mol

=0.2mol，n（H₂O）=

90.8g

18g/mol

=5.04mol，Na、Al和H₂O反應(yīng)方程式為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
根據(jù)方程式中Na、Al和H₂O的關(guān)系式知，鈉和鋁恰好反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，水過(guò)量，根據(jù)反應(yīng)方程式的關(guān)系式得，生成氫氣的體積=

0.2mol

2

×22.4L/mol+0.3mol×22.4L/mol=8.96L；
根據(jù)鈉原子守恒得n（NaAlO₂）=n（Na）=0.2mol，氫氣的質(zhì)量=0.4mol×2g/mol=0.8g，
根據(jù)質(zhì)量守恒得溶液的質(zhì)量=4.6g+5.4g+90.8g-0.8g=100g，
溶液體積V=

m

ρ

=

100g

1.25g/mL

=80mL，則溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c=

n

V

=

0.2mol

0.08L

=2.5mol/L，
答：反應(yīng)中共產(chǎn)生8.96L氫氣（標(biāo)況下）；所得溶液的物質(zhì)的量濃度是2.5mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，先根據(jù)已知物質(zhì)的物質(zhì)的量進(jìn)行過(guò)量計(jì)算，再根據(jù)鈉和氫氣之間的關(guān)系式計(jì)算氫氣體積，再結(jié)合質(zhì)量守恒定律來(lái)分析解答，題目難度不大．