(2013?重慶三模)鋁能與濃氫氧化鈉反應,生成一種無色無味的氣體.
(1)請完成該反應的化學方程式:2Al+2NaOH+2H20=2NaAlO2+
3H2
3H2
;
(2)用10.0g氫氧化鈉固體配制20%的氫氧化鈉溶液,需加水
40
40
mL;
(3)若用上述溶液與鋁反應(假設NaOH全部反應).計算反應后所得溶液中NaAlO2的質量分數(shù).(計算結果準確至0.1%)
分析:(1)根據(jù)化學變化前后原子的種類、數(shù)目不變,可完成反應化學方程式的填寫;
(2)根據(jù)溶液質量=溶質質量÷溶質的質量分數(shù),溶劑質量=溶液質量-溶質質量以及水的密度=1.1g/cm3,進行分析解答.
(3)根據(jù)化學反應方程式利用氫氧化鈉的質量分別計算出生成的NaAlO2和H2的質量以及參加反應的鋁的質量,然后利用質量分數(shù)公式計算即可.
解答:解:(1)根據(jù)質量守恒定律可知:元素種類不變、原子個數(shù)不變.由題干中化學方程式的左邊有2個鋁原子、2個鈉原子、4個氧原子和6個氫原子,右邊偏鋁酸鈉中只有2個鈉原子、2個鋁原子和4個氧原子,因此還缺少6個氫原子,所以橫線上應填3H2↑;
故答案為:3H2↑;
(2)用10.0g氫氧化鈉固體配制20%的氫氧化鈉溶液的質量為:10g÷20%=50g,需加入水的質量為50g-10g=40g,因此加入水的體積是40g÷1.1g/cm3=40mL;
故答案為:40;
(3)設生成NaAlO2的質量為x,氫氣的質量是y,參加反應的鋁的質量為z,則
2Al+2NaOH+2H20=2NaAlO2+3H2
54   80       164     6
z    10g        x      y
 
80
164
=
10g
x
,解得x=20.5g;

80
6
=
10g
y
,解得y=0.75g;
54
80
=
z
10g
,解得z=6.75g;
反應后所得溶液的質量為6.75g+50g-0.75g=56g,反應后所得溶液中NaAlO2的質量分數(shù)為
20.5g
56g
×100%≈36.6%;
答:反應后所得溶液中NaAlO2的質量分數(shù)為36.6%.
點評:根據(jù)化學變化前后原子的種類、數(shù)目不變可以將反應的化學方程式補充完整,掌握根據(jù)化學方程式與溶液質量分數(shù)結合的計算,難度較大.
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