Question

a g Al和b g Na的单质组成的混合物同时加入到一定的量的水中，充分反应后，发现无固体物质残留，
（1）写出反应涉及的化学反应方程式

 

（2）生成的气体在标况下的总体积为

 

（用含有a和b代数式表示）
（3）则a与b的关系是

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,钠的化学性质,铝的化学性质

专题：计算题

分析：（1）钠先和水反应生成NaOH，NaOH溶液再和Al反应生成偏铝酸钠和氢气；
（2）该反应过程中，根据转移电子相等计算生成氢气体积，生成氢气转移电子数等于金属失去电子数；
（3）充分反应后，发现无固体剩余，说明Al恰好反应或不足量，据此计算a和b的关系．

解答： 解：（1）钠先和水反应生成NaOH，NaOH溶液再和Al反应生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）该反应过程中，根据转移电子相等计算生成氢气体积，生成氢气转移电子数等于金属失去电子数，
n（Na）=

bg

23g/mol

=

b

23

mol、n（Al）=

ag

27gmol

=

a

27

mol，生成氢气体积=

b 23 mol×1+ a 27 mol×3

2

×22.4L/mol=

(23a+9b)×11.2

207

L，
故答案为：

(23a+9b)×11.2

207

；
（3）充分反应后，发现无固体剩余，说明Al恰好反应或不足量，当Na、Al和水恰好完全反应时，反应方程式为2Al+2Na+4H₂O=2NaAlO₂+4H₂↑，二者的物质的量之比=

a

27

mol：

b

23

mol=1：1，当Na过量时，钠和水还反应，所以a、b的关系为

a

27

≤

b

23

，故答案为：

a

27

≤

b

23

．

点评：本题以钠、铝为载体考查了根据方程式计算，根据方程式中Na、Al的关系及转移电子相等进行计算，题目难度中等．