Question

12．將4.6g Na和2.7gAl同時加入到足量的水中充分反應，將反應后的溶液稀釋，定容為500ml．下列說法正確的是（　�。�

• A． 參加反應的水的質量是加入的Al的質量的2倍
• B． 反應中放出的氣體在標準狀況下的體積為2.24L
• C． 所得溶液中Na⁺和Al³⁺的物質的量之比為2：1
• D． 所得溶液中陽離子和陰離子的物質的量之比為2：1

Answer 1

分析 先根據鈉與水反應方程式求出氫氧化鈉的物質的量，4.6 g鈉的物質的量為$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，2.7gAl的物質的量為$\frac{2.7g}{27g/mol}$=0.1mol．
Na和水反應：2 Na+2H₂O═2 NaOH+H₂↑
        0.2mol0.2mol 0.2mol 0.1mol
生成n（NaOH）=0.2mol，
NaOH和Al反應：2 Al+2 NaOH+2H₂O═2 NaAlO₂ +3 H₂↑
             0.1mol   0.1mol   0.1mol  0.1mol    0.15mol
NaOH過量，Al完全反應，反應后的溶質物為0.1molNaAlO₂、0.1molNaOH．

解答 解：4.6 g鈉的物質的量為$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，2.7gAl的物質的量為$\frac{2.7g}{27g/mol}$=0.1mol．
Na和水反應：2 Na+2H₂O═2 NaOH+H₂↑
           0.2mol 0.2mol  0.2mol 0.1mol
生成n（NaOH）=0.2mol，
NaOH和Al反應：2 Al+2 NaOH+2H₂O═2 NaAlO₂ +3 H₂↑
            0.1mol  0.1mol  0.1mol   0.1mol     0.15mol
NaOH過量，Al完全反應，反應后的溶質物為0.1molNaAlO₂、0.1molNaOH．，
A、因反應共消耗水0.3mol，質量為5.4g，Al的物質的量為0.1mol，質量為2.7g，則參加反應的水的質量是加入的Al的質量的2倍，故A正確；
B、因鈉與水反應和鋁與堿反應都放出氣體，氣體在標準狀況下的體積為22.4L/mol×0.25mol=5.6L，故B錯誤；
C、因反應后溶液中含有0.1molNaAlO₂、0.1molNaOH，沒有Al³⁺，故C錯誤；
D、因反應后溶液中含有0.1molNaAlO₂、0.1molNaOH，陽離子和陰離子都為1價離子，陽離子和陰離子的物質的量之比為1：1，故D錯誤．
故選：A．

點評 本題主要考查了鋁與堿的反應，同時考查了學生計算的能力與分析問題的能力，注意鋁與氫氧化鈉溶液反應，題目難度中等．