Question

【題目】鈉是活潑的堿金屬元素，鈉及其化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應用。完成下列計算：

(1)疊氮化鈉(NaN3)受撞擊完全分解產(chǎn)生鈉和氮氣，故可應用于汽車安全氣囊。若產(chǎn)生40.32 L(標準狀況下)氮氣，至少需要疊氮化鈉________ g。

(2)鈉—鉀合金可在核反應堆中用作熱交換液。5.05 g鈉—鉀合金溶于200 mL水生成0.075 mol氫氣。

①計算溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度(忽略溶液體積變化)。________

②計算并確定該鈉－鉀合金的化學式。______________

(3)氫氧化鈉溶液處理鋁土礦并過濾，得到含鋁酸鈉的溶液。向該溶液中通入二氧化碳，有下列反應：2NaAl(OH)4＋CO2―→2Al(OH)3↓＋Na2CO3＋H2O，己知通入二氧化碳336 L(標準狀況下)，生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3，若通入溶液的二氧化碳為112 L(標準狀況下)，計算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比。_____________

Answer 1

【答案】78 0.75(mol·L－1) NaK2 4∶5

【解析】

(1)反應的方程式為2NaN32Na+3N2↑，根據(jù)方程式計算；

(2)結(jié)合反應的方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2K+2H2O═2KOH+H2↑計算；

(3)根據(jù)通入336L二氧化碳生成氫氧化鋁的物質(zhì)的量，結(jié)合方程式計算與NaAl(OH)4反應生成的碳酸鈉的物質(zhì)的量，進而計算溶液中氫氧化鈉反應生成碳酸鈉的物質(zhì)的量；根據(jù)n＝計算112L二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)碳元素守恒計算112L二氧化碳反應生成碳酸鈉的物質(zhì)的量，減去氫氧化鈉反應生成的碳酸鈉可得112L二氧化碳與NaAl(OH)4反應生成的碳酸鈉的物質(zhì)的量，結(jié)合方程式計算生成Al(OH)3的物質(zhì)的量，據(jù)此解答。

(1)40.32 L(標準狀況下)氮氣的物質(zhì)的量為=1.8mol，反應的方程式為2NaN32Na+3N2↑，則參加反應的疊氮化鈉的質(zhì)量為1.8mol××65g/mol＝78g；

(2)設鈉、鉀的物質(zhì)的量分別為a、b，反應的方程式為2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2K+2H2O═2KOH+H2↑，則a+b＝0.075mol×2＝0.15mol，該溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度是＝0.75mol/L，且23a+39b＝5.05(質(zhì)量守恒)，解之得a＝0.050mol，b＝0.10mol，n(Na):n(K)＝1:2，該鈉﹣鉀合金化學式為NaK2；

(3)通入336L二氧化碳生成24mol Al(OH)3，由2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O可知，該反應生成的碳酸鈉的物質(zhì)的量＝24mol×＝12mol，故溶液中氫氧化鈉反應生成碳酸鈉的物質(zhì)的量＝15mol﹣12mol＝3mol；112L二氧化碳的物質(zhì)的量＝＝5mol，根據(jù)碳元素守恒可知112L二氧化碳反應生成碳酸鈉的物質(zhì)的量＝5mol，故112L二氧化碳與NaAl(OH)4反應生成的碳酸鈉的物質(zhì)的量＝5mol﹣3mol＝2mol，結(jié)合方程式可知，112L二氧化碳反應生成Al(OH)3的物質(zhì)的量＝2mol×2＝4mol，故生成的Al(OH)3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比＝4mol:5mol＝4:5。