Question

3．将15.6g Na₂O₂和5.4g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL溶液，再向该液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L，若反应过程中溶液的体积保持不变则下列说法正确的是（　　）

• A． 反应过程只有O₂生成，共6.72 L的气体（标况）
• B． 本过程一共涉及了三个化学反应
• C． 最终得到氢氧化铝的沉淀
• D． 最终得到的溶液中c（NaCl）=0.15 mol•L^-1

Answer 1

分析 15.6gNa₂O₂的物质的量为$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物质的量为$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先发生反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH为0.4mol，再发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反应，剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂为0.2mol，通入标准状况下的HCl气体6.72L，物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol，再发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反应，生成Al（OH）₃为0.1mol，最终溶液中溶质为NaAlO₂、NaCl，
A．根据过氧化钠与水反应及铝与氢氧化钠反应计算生成氧气、氢气的总体积；
B．根据分析判断发生的反应；
C．氯化氢不足，最终得到的沉淀为氢氧化铝；
D．根据分析判断生成氯化钠的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算出反应后溶液中氯化钠的浓度．

解答 解：15.6gNa₂O₂的物质的量为$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，5.4gAl的物质的量为$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，首先发生反应2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，生成NaOH为0.4mol，再发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知Al完全反应，剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO₂为0.2mol，通入标准状况下的HCl气体6.72L，物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H₂O，剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol，再发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO₂有剩余，HCl完全反应，生成Al（OH）₃为0.1mol，最终溶液中溶质为NaAlO₂、NaCl，
A．过氧化钠与水反应生成氧气为0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，铝与氢氧化钠反应生成氢气为0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，故生成气体为氢气和氧气，总体积为（0.1mol+0.3mol）×22.4L/mol=8.96L，故A错误；
B．根据分析可知，该过程涉及了4个反应，故B错误；
C．根据分析可知，最终得到的沉淀为0.1mol氢氧化铝，故C正确；
D．反应后溶液的成分是0.3molNaCl和0.1molNaAlO₂，则c（NaCl）=$\frac{0.3mol}{0.2L}$=1.5mol/L，故错误；
故选C．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意熟练掌握物质的量与摩尔质量、物质的量浓度之间的关系，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．