Question

1块表面已经氧化为氧化钠（Na₂O)的金属钠的质量为10.8 g，把它投入100 g水中，在常温下放出氢气0.2 g，求：
（1）金属钠的纯度为多少？
（2）被氧化的金属钠的质量为多少？
（3）生成氢氧化钠的质量。
（4）所得溶液中溶质的质量分数。

Answer 1

设10.8 g反应物中含金属钠的质量为x，根据：
2Na+2H₂O2NaOH+H₂↑
23×2                     40×2       2
x                           y             0.2 g
x=4.6 g
y=
(1)金属钠的纯度：=42.59%
(2)反应物中含氧化钠:m(Na₂O)="10.8" g-4.6 g="6.2" g
氧化钠中钠元素（即被氧化的钠）的质量为z。
62∶46="6.2" g∶z           z="4.6" g
(3)设氧化钠溶于水生成的氢氧化钠的质量为b。
Na₂O+H2O2NaOH
62                         2×40
6.2 g                    b
    b="8" g
m(NaOH)="8" g+8 g="16" g
(4)计算溶质的质量分数，必须求出反应后溶液的总质量，根据质量守恒关系，
m(溶液)=m(H₂O)+m(Na)+m(Na₂O)-m(H₂)="100" g+10.8 g-0.2 g="110.6" g
溶质的质量分数为：×100%=14.47%
答：（1）金属钠的纯度为42.59%。
(2)被氧化的金属钠的质量为4.6 g。
（3）生成的氢氧化钠的质量为16 g。
（4）溶质的质量分数为14.47%。

10.8 g固体反应物实际上是金属钠和氧化钠的混合物，其中只有金属钠能与水反应产生氢气。而氢氧化钠是钠、氧化钠与水反应的共同产物。根据反应的化学方程式，从放出氢气的质量可求出金属钠的质量及氧化钠的质量。
解题时要注意的是：金属钠溶于水所得溶液的溶质是氢氧化钠而不是金属钠。在计算溶液中溶质的质量分数而求算溶液质量时，不能忽略反应中产生的氢气的质量，即从溶液质量中将其减去才能求出正确的溶液质量。
还须注意的是：被氧化的金属钠的质量不能理解为被氧化生成的氧化钠的质量，应先求出氧化钠的质量，再求出其中所含钠元素的质量，这才是被氧化的金属钠的质量。