Question

2．1块表面已经氧化为氧化钠（Na₂O）的金属钠的质量为10.8g，把它投入100g水中，在常温下放出氢气0.2g，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

分析 设10.8g反应物中含金属钠的质量为x，生成氢氧化钠的质量为y，
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
23×2    40×2  2
x         y    0.2g
则：x=$\frac{23×2×0.2g}{2}$=4.6g，y=$\frac{40×2×0.2g}{2}=8g$，
（1）金属钠的质量为4.6g，用钠的质量比上产物总质量可计算出纯度；
（2）根据钠的质量计算出氧化钠的质量，然后利用质量守恒定律计算出被氧化的钠的质量；
（3）根据钠和氧化钠的质量，利用质量守恒可计算出氢氧化钠的质量；
（4）利用质量守恒定律计算出溶液质量，反应后溶质为氢氧化钠，然后计算出所得溶液的质量分数．

解答 解：设10.8g反应物中含金属钠的质量为x，生成氢氧化钠的质量为y，
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
23×2    40×2  2
x         y    0.2g
则：x=$\frac{23×2×0.2g}{2}$=4.6g，y=$\frac{40×2×0.2g}{2}=8g$，
（1）金属钠的纯度为：$\frac{4.6g}{10.8g}×100%$=42.59%，
答：金属钠的纯度为42.59%；
（2）反应物中含氧化钠：m（Na₂O）=10.8g-4.6g=6.2g，
设氧化钠中钠元素（即被氧化的钠）的质量为z，则62：46=6.2g：z，解得：z=4.6g，
答：被氧化的金属钠的质量为4.6g；
（3）设氧化钠溶于水生成的氢氧化钠的质量为b，
Na₂O+H₂O=2NaOH
62      2×40
6.2g     b
则：$\frac{62}{6.2g}=\frac{2×40}{b}$，解得：b=8g，
生成氢氧化钠的质量为：m（NaOH）=8g+8g=16g，
答：生成的氢氧化钠的质量为16g；
（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）=100g+10.8g-0.2g=110.6g，
溶质的质量分数为：$\frac{16g}{110.6g}$×100%=14.47%，
答：溶质的质量分数为14.47%．

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，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．