Question

3．将23g金属钠投入180g水中，待充分反应后，生成的氢气在标准状况下的体积为11.2L，反应后的溶液中钠离子与水分子的个数比为1：9．

Answer 1

分析 将23g金属钠投入180g水中，根据n=$\frac{m}{M}$分别计算出钠、水的物质的量；发生反应为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，得到溶液为氢氧化钠溶液，放出气体为氢气，依据化学方程式定量关系计算得到氢气物质的量，再根据V=nVm计算出生成氢气体积；最后根据溶液中微粒个数之比等于物质的量之比计算出反应后的溶液中钠离子与水分子的个数比．

解答 解：23g钠的物质的量是：$\frac{23g}{23g/mol}$=1.0mol，
180水的物质的量是：$\frac{180g}{18g/mol}$=10mol，
根据反应2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑可知，1.0molNa与水完全反应生成氢气的物质的量为：1.0mol×$\frac{1}{2}$=0.5mol，
则生成的氢气在标准状况下的体积为：22.4L/mol×0.5mol=11.2L；
根据质量守恒可知反应后溶液中钠离子的物质的量为1.0mol，反应后剩余水的物质的量为：10mol-1.0mol=9.0mol，
物质的量与粒子数成正比，则反应后的溶液中钠离子与水分子的个数比=1.0mol：9.0mol=1：9，
故答案为：11.2L；1：9．

点评 本题考查了物质的量的计算、化学方程式的计算，题目难度不大，明确物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积的关系为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用．