Question

標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)，將21g過氧化鈉與鋁粉混合物加入100mL水中，充分反應(yīng)混合物完全溶解，并收集到5.6L氣體．計(jì)算
：
（1）收集到氣體的組成．
（2）若反應(yīng)后溶液體積仍為100mL，計(jì)算反應(yīng)后溶液中Na⁺和OH^-的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：發(fā)生反應(yīng)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都完全反應(yīng)，設(shè)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(jì)算；
（2）結(jié)合方程式計(jì)算判斷NaOH是否完全反應(yīng)、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(jì)算反應(yīng)后溶液中Na⁺和OH^-的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：（1）發(fā)生反應(yīng)有：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，生成的氣體為氧氣與氫氣的混合物，
設(shè)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(yīng)，則：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
  x         2x  0.5x
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
  y    y          y   1.5y
則：78x+27y=21、0.5x+1.5y=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，
解得：x=0.24mol、y=0.087mol，
所以混合氣體中氧氣的物質(zhì)的量為：0.5x=0.12mol，標(biāo)況下體積為：22.4L/mol×0.12mol=2.68L，
生成氫氣的物質(zhì)的量為：1.5y=0.1305mol，標(biāo)況下生成氫氣的體積為：22.4L/mol×0.1305mol=2.92L，
答：收集到氣體為2.68L氧氣、2.92L氫氣；
（2）由方程式可知，過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉為：2×0.24mol=0.48mol，
Al反應(yīng)消耗的NaOH為0.087mol、生成的偏鋁酸鈉為0.087mol，
故溶液中剩余氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.48mol-0.087mol=0.393mol，
溶液中Na⁺的物質(zhì)的量濃：

0.48mol

0.1L

=4.8mol/L；
OH^-的物質(zhì)的量濃度為：

0.393mol

0.1L

=3.93mol/L，
答：反應(yīng)后溶液中Na⁺和OH^-的物質(zhì)的量濃度分別為4.8mol/L、3.93mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，題目難度中等，注意題目中反應(yīng)物全部反應(yīng)，明確反應(yīng)實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．