Question

12．现有两份质量比不同的铝粉与过氧化钠的混合物样品，分别加入稀盐酸中，混合物完全溶解．
（1）在第一份样品反应所得的混合液中，若c（Al³⁺）：c（H⁺）：c（Cl^-）=1：2：8，则原固体混合物中，铝元素与氧元素的质量比为9：16（最简整数比）．
（2）在第二份样品的反应中，若转移电子总数为a mol，收集到混合气体的体积为b L（标准状况），则a：b=2：22.4．

Answer 1

分析 （1）反应有HCl剩余，溶液为NaCl、HCl、AlCl₃混合溶液，同一溶液中离子浓度之比等于物质的量之比，令n（Al³⁺）、n（H⁺）、n（Cl^-）分别为1mol、2mol、8mol，根据电荷守恒计算n（Na⁺），再根据原子守恒计算n（Al）、n（Na₂O₂），结合守恒，再根据m=nM计算；
（2）反应收集的气体为氢气、氧气，令氢气、氧气的物质的量分别为xmol、ymol，根据转移电子与气体体积列方程计算解答．

解答 解：（1）反应有HCl剩余，溶液为NaCl、HCl、AlCl₃混合溶液，同一溶液中离子浓度之比等于物质的量之比，令n（Al³⁺）、n（H⁺）、n（Cl^-）分别为1mol、2mol、8mol，根据电荷守恒，可知n（Na⁺）=n（Cl^-）-n（H⁺）-3n（Al³⁺）=8mol-2mol-1mol×3=3mol，结合守恒可知，原混合物中n（Al）=n（Al³⁺）=1mol，n（O原子）=n（Na⁺）=3mol，故m（Al）：（O元素）=1mol×27g/mol：3mol×16g/mol=9：16，
故答案为：9：16；
（2）反应收集的气体为氢气、氧气，令氢气、氧气的物质的量分别为xmol、ymol，根据转移电子与气体体积可得：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=\frac{b}{22.4}}\\{2x+2y=a}\end{array}\right.$，整理的a：b=2：22.4，
故答案为：22.4．

点评 本题考查混合物计算，清楚发生的反应是解题关键，利用终态物质进行解答，注意守恒思想的应用，侧重对解题方法技巧与学生思维能力的考查，难度中等．