题目内容

24.在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到1.12L氢气（标准状况），此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27g，小槽和容器内溶液的总体积为2.0L，溶液中NaOH的浓度为0.050 mol·L-1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。

（1）写出该实验中发生反应的化学方程式。

（2）试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。

(1)①2Na+2H2O==2NaOH+H2     ②Na2O+H2O==2NaOH

③2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2

（2）n(Al)==0.010mol

根据反应③可得由铝消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.010mol生成的氢气的物质的量为n(H2)=0.015mol那么由金属钠生成的氢气的物质的量为

n(H2)=

根据反应①可得金属钠的物质的量为n(Na)=2×0.035mol=0.070mol又因为反应后溶液中的NaOH的物质的量为

n(NaOH)=2.0L×0.050mol·L-1=0.10mol

所以溶液中Na+的总物质的量即原金属钠的总物质的量为

n(Na+)=0.10mol+0.010mol=0.11mol

n(Na2O)=

该钠块中钠元素的质量分数为：

答：该钠块中钠元素的质量分数约为89%。


练习册系列答案
相关题目
（2009?泰安模拟）某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究．
（1）提出假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳．
（2）设计方案：如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比．
（3）查阅资料：氮气不与碳、氧化铁发生反应．实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气．请写出该反应的离子方程式
NH4++NO2-=N2↑+2H2O
NH4++NO2-=N2↑+2H2O
．
（4）实验操作及实验现象：
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁与2.00g炭粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊；
④待反应结束，再通一段时间的氮气，然后冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g．
（5）数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素质量为0.96g．得出原假设不成立，理由是
反应后的气体中碳、氧原子的物质的量之比为2：3，与二氧化碳中碳、氧原子的物质的量比不相符
反应后的气体中碳、氧原子的物质的量之比为2：3，与二氧化碳中碳、氧原子的物质的量比不相符
．
（6）得出结论：根据数据处理结果判断，反应产生的气体是，该实验中发生反应的化学方程式为
CO和CO2；2C+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+CO↑+CO2↑
CO和CO2；2C+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+CO↑+CO2↑
．
（7）实验优化：根据实验得出的结论应对该实验装置进一步完善，请你从下图所示装置中选取必要装置，对实验加以改进
在原装置最后连接上C装置
在原装置最后连接上C装置
．
按照要求填空：
（1）有98%的浓H2SO4（ρ=1.84g/cm3），其物质的量浓度为
18.4mol?L-1
18.4mol?L-1
，装运该浓硫酸的包装箱应贴的图标为（填序号）
A
A
，若要配制500m L 0.2mol?L?1的稀硫酸，需要该浓硫酸的体积为
5.4mL
5.4mL
．
（2）等物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液与足量的AgNO3溶液完全反应，若产生相同质量的沉淀，则消耗NaCl、MgCl2、AlCl3溶液的体积之比为
6：3：2
6：3：2
．
（3）有下列物质：①0.5mol NH3  ②标准状况下22.4L He  ③4℃时9mL H2O  ④0.2mol H3PO4   请按所含的原子数由多到少的顺序排列（写序号）
①④③②
①④③②
．
（4）在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内．待钠块反应完全后，在容器中收集到1.12L氢气（标准状况），此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0L，溶液中NaOH的浓度为0.050mol?L-1．试通过计算确定该钠块中氧化钠的质量（写出计算过程）．
精英家教网某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究．
（1）提出假设：①气体产物是CO2．
②气体产物是CO．
③气体产物是
 
．
（2）设计方案  如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比．

（3）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应．实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气，该反应的离子方程式：
 
．
（4）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气．冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g．
步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为
 
．
（5）数据处理
试根据实验数据分析判断，前面的假设
 
（填①、②、③）是正确的．写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
 
．
（2009?宿迁二模）某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应中气体产物的成分进行了研究．
[提出假设]该反应中的气体产物可能是CO或者是CO2和CO的混合物．
[查阅资料]氮气不与碳、氧化铁发生反应．实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气．
[设计方案]如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比．

试回答下列问题：
（l）按上图连接装置，如何检查该装置的气密性
在整套装置末端接一带弯玻璃导管的乳胶管，并将玻璃导管末端放在盛有水的水槽中；用酒精灯在气体发生装置下面微热（打开弹簧夹），玻璃导管末端有气泡产生；停止加热后，玻璃导管内上升一段水柱，则不漏气
在整套装置末端接一带弯玻璃导管的乳胶管，并将玻璃导管末端放在盛有水的水槽中；用酒精灯在气体发生装置下面微热（打开弹簧夹），玻璃导管末端有气泡产生；停止加热后，玻璃导管内上升一段水柱，则不漏气

（2）广口瓶内盛放的试剂为
浓硫酸
浓硫酸
，其作用为
吸收产生的氮气中的水，获得干燥的氮气
吸收产生的氮气中的水，获得干燥的氮气

（3）实验开始时，应先打开弹簧夹，一段时间后关闭；再点燃酒精喷灯，理由是
为了排尽整套装置中的空气
为了排尽整套装置中的空气
．
（4）称取3.20g氧化铁、2.00g炭粉混合均匀，放入质量为48.48g的硬质玻璃管中；待反应结束，再通一段时间的氮气．冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g．经进一步测定得知参加反应的氧元素质量为0.96g．从而确认该反应的气体产物是C02和CO的混合物，理由是
经计算反应后的气体中碳、氧原子的物质的量之比为 2：3，介于 1/2 和 1 之间
经计算反应后的气体中碳、氧原子的物质的量之比为 2：3，介于 1/2 和 1 之间
．根据数据处理结果判断，反应产生的气体中n（CO2）：n（CO）=
1：1
1：1
．
（5）有同学根据实验得出的结论，认为应对实验装置进一步完善，你认为应作如何改进？
在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
．
天然气是植物残体在隔绝空气的条件下，经过微生物的发酵作用而逐渐形成的，因此天然气中所贮藏的化学能最初来自于（　　）
A、化学能B、生物质能C、太阳能D、地热能

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