Question

14．過(guò)氧化鈉與鋁粉混合物18.3g，加入100mL水，充分反應(yīng)后混合物完全溶解，并收集到5.6L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（1）寫出鋁粉參加反應(yīng)的離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）收集到的氣體成分是氧氣、氫氣，體積比是2：3．反應(yīng)后溶液中NaAlO₂的物質(zhì)的量濃度是（設(shè)溶液體積不變）1mol/L．

Answer 1

分析 （1）鋁粉參加反應(yīng)的方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，根據(jù)此書寫離子方程式；
（2）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，過(guò)氧化鈉與Al都反應(yīng)，令過(guò)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，據(jù)此計(jì)算解答；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=$\frac{n}{V}$計(jì)算．

解答 解：（1）鋁粉參加反應(yīng)的方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，所以離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）令過(guò)氧化鈉與Al的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，過(guò)氧化鈉與Al都反應(yīng)，則：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
xmol        2xmol  0.5xmol
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
ymol ymol       ymol    1.5ymol
所以$\left\{\begin{array}{l}{78x+27y=18.3}\\{0.5x+1.5y=\frac{5.6}{22.4}}\end{array}\right.$
解得：x=0.2，y=0.1，
故生成氧氣與氫氣的體積之比為0.5×0.2mol：1.5×0.1mol=2：3，
由方程式可知，過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉為2×0.2mol=0.4mol，Al反應(yīng)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，
溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.3mol}{0.1L}$=3mol/L，
偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，
故答案為：氧氣、氫氣；2：3；1mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意題目中物質(zhì)全部反應(yīng)，注意題目涉及過(guò)量計(jì)算，充分利用方程式計(jì)算．