Question

13．將一塊表面已被氧化成氧化鈉的鈉塊投入水中，完全反應后收集到氣體224mL（標準狀況），得到100mL溶液，向上述溶液中逐滴滴加1mol•L^-1的稀鹽酸30mL恰好完全中和．
（1）寫出鈉與水發(fā)生反應的離子方程式，并標出電子轉移的方向和數(shù)目．
（2）計算所得NaOH溶液的物質的量濃度．
（3）求鈉塊中氧化鈉的質量分數(shù)．（請寫出計算過程．）

Answer 1

分析 （1）鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，2Na$\stackrel{-2e-}{→}$2 Na⁺，2H₂O$\stackrel{+2e-}{→}$2OH^-+H₂↑；
（2）根據(jù)n（NaOH）=n（HCl），結合c=$\frac{n}{V}$計算求解；
（3）Na和水反應生成H₂，由n（H₂）=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算n（Na），$\frac{1}{2}$n（Na₂O）+n（Na）=n（NaOH）=0.03mol，帶入m=nM計算Na、Na₂O的質量，最后帶入ω=$\frac{m（N{a}_{2}O）}{m（Na）+m（N{a}_{2}O）}$×100%計算．

解答 解：（1）鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，離子方程式為2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑，2Na$\stackrel{-2e-}{→}$2 Na⁺，2H₂O$\stackrel{+2e-}{→}$2OH^-+H₂↑，，
答：鈉與水發(fā)生反應的離子方程式為2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑，轉移電子情況為；
（2）根據(jù)n（NaOH）=n（HCl）=1mol•L^-1×30×10^-3L=0.03mol，所得NaOH溶液中溶質的物質的量濃度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.03mol}{0.1L}$=0.3mol/L，
答：NaOH溶液中溶質的物質的量濃度為0.3mol/L；
（3）n（H₂）=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，由2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑，可知n（Na）=2n（H₂）=0.02mol，m（Na）=0.02mol×32g/mol=0.46g，
由$\frac{1}{2}$n（Na₂O）+n（Na）=n（NaOH）=0.03mol可知，n（Na₂O）=$\frac{1}{2}×$（0.03mol-0.02mol）=0.005mol，m（Na₂O）=0.005mol×62g/mol=0.31g，
因此鈉塊中氧化鈉的質量分數(shù)ω=$\frac{m（N{a}_{2}O）}{m（Na）+m（N{a}_{2}O）}$×100%=$\frac{0.31g}{0.46g+0.31g}$×100%=40%，
答：鈉塊中氧化鈉的質量分數(shù)為40%．

點評 本題考查化學方程式的有關計算，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，注意原子守恒的靈活運用，注意溶液質量分數(shù)的計算方法，為易錯點．