Question

10．将物质的量都为amol的金属钠和铝一同放入mg足量的水中，所得溶液的密度为ρg/cm³，则此溶液的物质的量浓度为（　　）

• A． $\frac{1000ρa}{48a+m}mol/L$
• B． $\frac{1000ρa}{46a+m}$mol/L
• C． $\frac{1000ρa}{50a+m}mol/L$
• D． $\frac{ρa}{46a+m}mol/L$

Answer 1

分析 将物质的量均为a mol的钠和铝投入足量水中发生反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知，溶液为偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠的物质的量为amol．根据方程式计算生成氢气的物质的量，在计算氢气质量，溶液质量为m（溶液）=m（金属）+m（H₂O）-m（H₂），据此计算溶液质量，利用V=$\frac{m}{ρ}$计算溶液体积，再利用c=$\frac{n}{V}$计算溶液物质的量浓度．

解答 解：钠和铝投入足量水中发生反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知，a mol的钠反应生成amol氢氧化钠，生成氢气0.5amol；amol氢氧化钠与amol铝恰好反应生成amol偏铝酸钠，同时生成氢气1.5amol．溶液为偏铝酸钠溶液，所以氢气的质量为（0.5amol+1.5amol）×2g/mol=4ag，则溶液质量m（溶液）=m（金属）+m（H₂O）-m（H₂）=amol×23g/mol+amol×27g/mol+mg-4ag=（46a+m）g，
所得溶液的体积为：$\frac{（46a+m）g}{ρg/mL}$=$\frac{46a+m}{ρ}$mL，
所以溶液的物质的量浓度为：$\frac{amol}{\frac{46a+m}{ρ}×1{0}^{-3}L}$=$\frac{1000ρa}{46a+m}$mol/L，
故选B．

点评 本题考查物质的量浓度的计算，题目难度中等，判断所得溶液中溶质为偏铝酸钠是解题关键，然后利用物质的量浓度定义式计算，注意掌握物质的量浓度的概念及表达式，试题培养了学生的化学计算能力．