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，理論上生成氣體的體積（標準狀況）為0.56L．
（2）Al和NaOH溶液反應也能生成H₂，寫出該反應的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，該反應的氧化劑是H₂O．
（3）若反應后溶液的體積為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：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：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，反應本質(zhì)是Al與水反應生成氫氧化鋁與氫氣，氫氧化鋁又與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水，反應中水是氧化劑；
（3）氫氣的總體積減去鈉與水反應生成氫氣的體積就是鋁與氫氧化鈉反應生成的氫氣體積，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：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，反應離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，反應本質(zhì)是Al與水反應生成氫氧化鋁與氫氣，氫氧化鋁又與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水，反應中水是氧化劑，
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反應生成氫氣物質(zhì)的量為$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
則Al反應生成氫氣為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及鋁和氫氧化鈉反應，題目難度中等．