Question

12．过氧化钠与铝粉混合物21g，加入100mL水，充分反应后混合物完全溶解，并收集到8.96L气体（标准状况）．
（1）写出铝参加反应的离子方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）收集到的气体成分是氧气、氢气，体积比是1：3；反应后溶液中NaAlO₂的物质的量浓度是（设溶液体积不变）2mol/L．

Answer 1

分析 （1）发生反应有：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）生成的气体为氧气与氢气，过氧化钠与Al都完全反应，设过氧化钠与Al的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量之和及生成气体的体积之和列方程计算，生成偏铝酸钠的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算反应后溶液中NaAlO₂的物质的量浓度．

解答 解：（1）发生反应有：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，所以有铝参加的反应方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）生成的气体为氧气与氢气的混合物，
设过氧化钠与Al的物质的量分别为x、y，过氧化钠与Al都反应，则：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
  x         2x                     0.5x
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
  y    y          y                        1.5y
则：78x+27y=21、0.5x+1.5y=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
解得：x=0.2mol、y=0.2mol，所以氧气的物质的量为：0.2mol×0.5=0.1mol，氢气的物质的量为：0.2mol×1.5=0.3mol，标况下体积之比等于物质的量之比：1：3；反应后溶液中NaAlO₂的物质的量浓度是$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L，故答案为：氧气、氢气；1：3；2mol/L．

点评 本题考查混合物反应的有关计算，为高频考点，题目难度中等，注意题目中反应物全部反应，明确反应实质为解答关键，试题培养了学生的化学计算能力．