Question

20．將23g金屬鈉投入到100ml水中，使其充分反應，假設反應后溶液的體積不變．試計算：
（1）反應后所得溶液溶質的物質的量濃度是多少？
（2）產生標準狀況下的氣體多少毫升？
（3）所得溶液與0.1mol/LH₂SO₄溶液恰好完全反應，則需要H₂SO₄溶液的體積為多少毫升？

Answer 1

分析 （1）鈉與水發(fā)生反應2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，根據n=$\frac{m}{M}$金屬Na的物質的量，由方程式計算n（NaOH），再根據c=$\frac{n}{V}$計算形成的氫氧化鈉溶液的濃度．
（2）令生成氫氣的物質的量為xmol，根據方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑計算x的值，再根據V=nVm計算氫氣的體積；
（3）根據酸堿中和的實質是氫離子和氫氧根離子之間等物質的量的反應來計算即可．

解答 解：（1）0.23g金屬鈉的物質的$\frac{23g}{23g/mol}$=1mol，
令生成的氫氧化鈉的物質的量為ymol，則：
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
2        2
1mol    ymol
所以2：2=1mol：ymol，解得y=1mol
故所得氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為$\frac{1mol}{0.1L}$=10mol/L．
答：反應后所得溶液溶質的物質的量濃度是10mol/L．
（2）令生成氫氣的物質的量為xmol，則：
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
2               1
1mol          xmol
故2：1=1mol：xmol，解得x=0.5
故標準狀況下氫氣的體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L=11200mL．
答：產生的氫氣在標準狀況下的體積為11200mL；
（3）所得溶液與0.1mol/LH₂SO₄溶液恰好完全反應，設需要H₂SO₄溶液的體積是V，根據反應關系，得到1mol=0.1mol/L×2×VL，解得V=5L=5000mL，
答：需要H₂SO₄溶液的體積為5000mL．

點評 本題考查根據方程式的計算、常用化學計量的有關計算等，比較基礎，注意基礎知識的掌握是重點．