Question

5．某兴趣小组在研究铝的性质时用扎满小孔的铝箔包裹金属钠，总质量为5g．将其投入水中，充分反应后，无固体剩余，共收集到标况下气体4.48L，将所得溶液加水稀释至200mL，试计算：
（1）铝箔和金属钠的总质量各为多少
（2）若溶液中仅有一种溶质，溶液浓度为多少．

Answer 1

分析 （1）Na与水反应生成氢氧化钠与氢气，Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，根据总质量、生成氢气总体积列方程计算；
（2）若溶液中仅有一种溶质，则为NaAlO₂，根据原子守恒计算偏铝酸钠物质的量，进而计算溶液浓度．

解答 解：（1）Na与水反应生成氢氧化钠与氢气，Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，氢气物质的量为$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
设Al、Na的物质的量分别为xmol、ymol
由二者总质量得：27x+23y=5
根据电子转移守恒：3x+y=0.2×2
解得x=y=0.1
则Al的质量为0.1mol×27g/mol=2.7g
Na的质量为0.1mol×23g/mol=2.3g
答：Al的质量为2.7g、Na的质量为2.3g；
（2）若溶液中仅有一种溶质，则为NaAlO₂，由原子守恒可知其物质的量为0.1mol，则其物质的量浓度为$\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L，
答：溶液物质的量浓度为0.5mol/L．

点评 本题考查混合物有关计算，明确发生的反应即可解答，注意守恒法的应用，有利于基础知识的巩固．