Question

【題目】將質(zhì)量為1.15 g鈉用刺了孔的鋁箔包裹后放入水中，共收集到1.232 L(標準狀況)氣體。請回答下列問題：

(1)1.15 g鈉與水反應(yīng)，理論上生成氣體的體積(標準狀況)為__________ L 。

(2)Al和NaOH溶液反應(yīng)也能生成H2，寫出相應(yīng)的化學方程式：_____________；

(3)若反應(yīng)后溶液的體積為100 mL，則溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為多少？(寫出計算過程)_______。

Answer 1

【答案】0.56 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 0.3mol/L

【解析】

(1)根據(jù)鈉與水的關(guān)系式計算；

(2)根據(jù)反應(yīng)物、生成物寫出反應(yīng)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；

(3)氫氣的總體積減去鈉與水反應(yīng)生成氫氣的體積就是鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氣體積，根據(jù)鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氣體積計算消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，鈉與水反應(yīng)計算生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量減去鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的物質(zhì)的量就是剩余的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)濃度公式計算其濃度。

(1)設(shè)生成氫氣的體積為x

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

46g 22.4L

1.15g x

，解得x=0.56L；

(2)鋁和氫氧化鈉、水反應(yīng)生成偏氯酸鈉和氫氣，在該反應(yīng)中，Al失電子3e-，發(fā)生氧化反應(yīng)，水中的H得電子2×e-，發(fā)生還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為最小公倍數(shù)是6，所以Al、NaAlO2的系數(shù)是2，氫氣的系數(shù)是3，然后配平其它物質(zhì)，反應(yīng)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

(3)Na與水反應(yīng)方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，1.15gNa的物質(zhì)的量為n(Na)==0.05mol，由方程式關(guān)系可知反應(yīng)產(chǎn)生的NaOH的物質(zhì)的量為0.05mol，反應(yīng)放出氫氣的

鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.05mol，生成氫氣的物質(zhì)的量是0.025mol，其體積為V(H2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56LL，則鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氣體積為1.232L-0.56L=0.672L，該氫氣的物質(zhì)的量為0.672L÷22.4L/mol=0.03mol根據(jù)Al與NaOH溶液反應(yīng)的方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知與 Al反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為0.02mol，反應(yīng)產(chǎn)生的NaAlO2的物質(zhì)的量是0.02mol，所以剩余NaOH的物質(zhì)的量為0.05mol-0.02mol=0.03mol，因此反應(yīng)后溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度c==0.3mol/L。