Question

【題目】將質量為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，理論上生成氣體的體積(標準狀況)為__________ L 。

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

(3)若反應后溶液的體積為100 mL，則溶液中NaOH的物質的量濃度為多少？(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)鈉與水的關系式計算；

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

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

(1)設生成氫氣的體積為x

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

46g 22.4L

1.15g x

，解得x=0.56L；

(2)鋁和氫氧化鈉、水反應生成偏氯酸鈉和氫氣，在該反應中，Al失電子3e-，發(fā)生氧化反應，水中的H得電子2×e-，發(fā)生還原反應，轉移電子數(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，反應方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

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

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